WO2000070212A1 - Power plant generating electrical energy and comprising turbo-alternator means - Google Patents

Power plant generating electrical energy and comprising turbo-alternator means Download PDF

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WO2000070212A1
WO2000070212A1 PCT/FR2000/001277 FR0001277W WO0070212A1 WO 2000070212 A1 WO2000070212 A1 WO 2000070212A1 FR 0001277 W FR0001277 W FR 0001277W WO 0070212 A1 WO0070212 A1 WO 0070212A1
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WO
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plant
circuit
compartment
gas
gas flow
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PCT/FR2000/001277
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French (fr)
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André LAPAIX
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Lapaix Andre
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas- turbine plants for special use
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C1/00Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid
    • F02C1/04Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid the working fluid being heated indirectly
    • F02C1/08Semi-closed cycles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14Combined heat and power generation [CHP]

Definitions

  • the present invention relates to a power generation plant comprising turbo alternator means for the creation of electrical energy from a gas flow.
  • This plant will particularly find its application for the production of electricity and, secondarily, thermal energy.
  • Various techniques are currently known for producing electrical energy.
  • Wind systems are also known. They have the same drawbacks as the solar devices presented above.
  • the disadvantages of current wind techniques are numerous and we can cite among them: - problems of storage of the energy produced, the low production in quantity of electric energy, the random nature, therefore not very manageable of the quantity of electric energy produced.
  • the present invention aims to remedy the drawbacks of current techniques.
  • Another object of the invention is to take advantage of the thermodynamic properties of a circulating gas.
  • the invention takes advantage of the speed of the gas flow. Now the energy produced is a function of the cube of the flow speed. It follows that the invention will provide much higher electrical energy production capacities than known wind systems.
  • the present invention also proposes an electrical energy generation plant allowing the internal circulation of a gas flow, in one embodiment.
  • the invention has overcome a fundamental prejudice of the current technique according to which the gas flow is a natural wind, namely an element external to the power plant.
  • the invention proposes in one of its variants the creation and maintenance of a gas flow through various compartments of the plant.
  • This new solution route is particularly advantageous for meeting the objectives of the present invention and the problems of current techniques.
  • the present invention relates to a power generation plant, comprising turbo alternator means for the creation of electrical energy from a gas flow, characterized in that it comprises means for circulating the gas flow towards the turbo alternator means and that the turbo alternator means comprise one or more engine blocks delimited by a nozzle and each provided with a propeller driven in rotation by the gas flow, each engine block being connected to an alternator assembly for the creation of the 'electric energy.
  • At least one engine block has a narrowing formed between a core in the axis of the propeller and a neck formed on the nozzle.
  • a depression circuit is formed substantially between the narrowing and downstream of the propeller of one of the engine blocks, to increase the pressure difference between the upstream and downstream of the propeller.
  • At least one engine block includes an adjustable core for the narrowing of the gas flow passage surface, making it possible to vary the acceleration of the gas flow at the level of the core.
  • the nozzle is provided with gas heating means.
  • At least one engine block comprises, at the head of the propeller hub, a set of turbines driven in a rotational movement, and that a secondary circuit for placing under vacuum is formed between the narrowing and the downstream of each turbine, to put them in rotation.
  • the heating means are formed by a heating fluid circulating in a circuit formed in the thickness of the nozzle,
  • the circulation means comprise a preparation compartment located upstream of the turbo alternator means, capable of placing the gas under the initial thermodynamic conditions of the flow circulation cycle. the distribution means able to reinject at least part of the gas flow upstream of the turbo alternator means from their downstream
  • the preparation compartment has gas cooling means - it has a head compartment forming a gas reserve upstream of the preparation compartment and receiving at least part of the gas flow from the distribution means before its admission into the preparation compartment.
  • the distribution means are formed by a distribution compartment reinjecting the gas flows into the head compartment and / or the preparation compartment by means of return circuits.
  • the distribution compartment has a hot gas return circuit to the preparation compartment and a lukewarm gas return circuit to the head compartment.
  • It includes a battery of heat exchangers through which the warm gas return circuit takes place in order to cool the gas coming from the distribution compartment before its reinjection into the head compartment.
  • the heat exchanger battery generates recoverable thermal energy.
  • the circulation means have burners positioned in the gas flow circuit to activate circulation from time to time. it comprises starting means, creating an initial depression downstream of the turbo alternator means for starting their rotation.
  • the gas flow is an air flow and that it includes a wind capture upstream of the first engine block.
  • It includes a capture module capable of delimiting, with the capture mouth, an air introduction zone.
  • the capture module has means of displacement along the axis of the central unit to modify the section of the air introduction zone.
  • the circulation means comprise a generator block downstream of the engine blocks capable of cooling the air flow for its depression.
  • It includes an intermediate block placed in an intermediate position between the engine blocks and the generator block in order to achieve a first acceleration of the air flow.
  • It includes an air collection circuit downstream of the propeller of one of the engine blocks and that the generator block includes at least one hydro-ejector supplied by the collection circuit to accentuate the depressurization of the air flow .
  • - It includes a ramjet circuit with at least one ramjet capable of accelerating an incoming air flow to supply a vacuum pump accentuating the vacuum produced by the generator block.
  • - It comprises at least one upstream circuit starting from cones opening onto the front face of the central unit, said cones being convergent towards the interior of the central unit to accelerate the air flow with a view to its introduction into the intermediate block.
  • - It includes a reinjection circuit of at least part of the air flow leaving the ramjet circuit, for its introduction at the level of the captaqe mouth.
  • the intermediate DIOC comprises a plurality of cells each comprising a hydro-ejector working in a vacuum tube by supplying part of the air flow coming from the collection circuit.
  • the intermediate block includes a chamber receiving the flows from the cells, said chamber having a wall acting as a heat exchanger for a first cooling of the air flow and comprising an inlet for the introduction of the air flow from the circuit upstream.
  • FIG. 1 is an overall view in longitudinal section of the power plant in a first particular embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic view illustrating the main constituent elements of the invention and their connection, according to the embodiment of FIG. 1.
  • FIG. 3 is an overall view in longitudinal section of the plant in a second embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic view illustrating the main constituent elements of the invention and their connection according to the embodiment of FIG. 3.
  • the power plant 1 presented here may have a length of 140 meters for a capacity for producing electrical energy of the order of 80,000 to 100,000 kilowatts / hour.
  • the first embodiment presented is a plant for which the circulation of the gas flow is essentially internal.
  • the second embodiment is a wind application of the present invention in the sense that the gas flow circulating in the plant comes from a natural wind.
  • the power station 1 firstly comprises turbo alternator means.
  • the gas used is air.
  • the plant 1 comprises means for circulating the gas flow.
  • the invention includes distribution means.
  • the gas flow is re-injected once it has passed through the turbo alternator means.
  • the distribution means ensure total reinjection of the gas flow. We therefore work substantially in a closed circuit.
  • circulation means and distribution means is particularly advantageous and makes it possible to optimally exploit the properties of the gas flow.
  • a gas flow is therefore entirely created and maintained, which differs from wind systems exploiting a natural outside wind.
  • the present plant 1 is completely autonomous.
  • the circulation means comprise a preparation compartment marked 2 in Figures 1 and 2. As shown in Figure 1, the preparation compartment is located in front of the turbo alternator means.
  • the essential function of the preparation compartment 2 is to place the gas in the initial thermodynamic conditions in the cycle of its circulation.
  • the compartment 2 can be in the form of a double-walled conical nozzle.
  • the wall of the preparation compartment is illustrated by the reference 6 in FIG. 1.
  • the conical nozzle has a large section located on the side of the gas inlet while the small section is extended by a conical diffuser on the other side of the compartment preparation 2.
  • the preparation compartment 2 comprises means for cooling the gas.
  • this will maintain inside the preparation compartment 2 a temperature of about 40 ° C.
  • a specific reheating action may be created within the preparation compartment 2 by means of burners 28 as shown in FIG. 1.
  • turbo alternator means implemented in this plant 1 is described below.
  • each engine block 3, 4, 5 is provided with a propeller 13, 14, 15 capable of being driven in rotation by the gas flow.
  • the engine blocks 3, 4, 5 are also connected to an alternator assembly shown diagrammatically at reference 10 in FIG. 1 and 2 for the creation of electrical energy.
  • the engine blocks 3, 4, 5 will be arranged in series so that that the gas flow passes successively through the three engine blocks 3, 4, 5.
  • the installation in series allows a capitalization of the situation downstream of the previous engine block.
  • the speed of the gas flow at the outlet of the first engine block 3 makes it possible to obtain an acceleration of this speed when the flow passes through the following engine block 4.
  • the engine block 3 may have a nozzle 7 with a large intake section with a diameter of 35 meters.
  • a propeller 13 with a diameter of 34 meters and comprising four blades can be installed.
  • the nozzle 7 of the engine block 3 may be conical with a minimum terminal diameter of the order of 12.60 meters.
  • the nozzle 7 is then extended by a neck 12 of identical diameter (according to the example, 12.60 meters).
  • FIG. 1 shows the formation of a narrowing 18 between a core 11 formed in the axis of the propeller 13 and the neck 12 of the nozzle 7.
  • thermodynamic modifications of the gas flow to implant a vacuum circuit 16.
  • This circuit 16 is formed substantially between the narrowing 18 and the downstream 17 of the propeller 13 of one of the engine blocks 3, 4, 5. As illustrated in FIG. 1, a dotted line marked 16 schematizes this circuit 16 for placing under vacuum.
  • Vacuuming is carried out here downstream 17 of the propeller 13 of the first engine block 3.
  • the vacuuming circuit 16 By means of the vacuuming circuit 16, the pressure difference existing between upstream and downstream 17 is increased by 1 propeller 13.
  • the core 11 may have means for adjusting the narrowing 18. It is thus possible to vary the passage surface of the gas flow so as to modify the acceleration of the latter.
  • an adjustable core could be formed by means of a flange allowing the diameter of the core to be adjusted.
  • the nozzle 7, 8, 9 of the engine blocks 3, 4, 5 may include means 20 for heating the gas.
  • the heating means may be formed at the walls of the nozzle allowing the circulation of a heating fluid.
  • This heating fluid constitutes the secondary fluid of a heat exchanger, not shown.
  • the hot secondary fluid circulates in the thickness of the nozzle 7, 8, 9.
  • the secondary fluid is heated by means of a primary fluid at the level of the heat exchanger by means of solar collectors 21 also represented in FIG. 1.
  • the collectors 21 may have a conical shape ensuring a large solar energy collection surface or else be positioned on the side walls of the power plant as shown by the two references 21 in FIG. 1.
  • another additional energy 22 may be used as shown in FIG. 1.
  • the heating means 20 present in the thickness of the nozzles 7, 8, 9 will make it possible to reach a temperature of the order of 90 ° C.
  • one or more engine blocks 3, 4, 5 may comprise, at the head of its hub 19, a set of turbines driven by a rotational movement.
  • the set of turbines is not shown here but may be constituted in a conventional manner.
  • the rotation of the turbine set will be carried out by means of a depression of the downstream part of the turbines.
  • a secondary vacuum circuit formed is implemented, as for the circuit 16 for depression, from the narrowing 18 but this time downstream of each turbine.
  • the turbines will be driven by a movement at high speed of rotation.
  • This movement is caused by the significant depression which solicits each of the turbines.
  • This vacuum is produced by means of the secondary vacuum circuit, coming from the neck 12 of the nozzle 7.
  • the rotation performed by the turbines can also be transformed at the alternator assembly 10 into electrical energy.
  • the central compartment 1 shall include preferentially a 'of head 23 as shown in Figure 1.
  • the head compartment 23 provides an inlet assembly for the gas flow to the preparation compartment 2.
  • the head compartment 23 may, according to the embodiment of FIG. 1, be a spherical hot air balloon extended by a conical skirt having the shape of a divergent cone made integral with the spherical volume of the hot air balloon.
  • the assembly can be coupled to the body of the control unit 1 via, on the one hand, the large section of the conical skirt and, on the other hand, by a cap in the form of a mesh produced by cables 29.
  • distribution means may be formed from a distribution compartment 24.
  • This compartment 24 allows the gas flow to be reinjected into the head compartment 23 and the preparation compartment 2.
  • the return circuits 25, 26 are distinct and are on the one hand for the circuit 25, a return of hot gas, and on the other hand, for the circuit 26, a return of lukewarm gas. As shown in FIG. 1, the circuit 25 leads directly into the preparation compartment 2.
  • the gas flow will preferably pass through a battery of heat exchangers 27 before being reinjected at the level of the head compartment 23.
  • the primary function of the battery of heat exchangers 27 is to cool the gas and therefore participate in the reinitialization of the gas properties at the level of preparation compartment 2. Furthermore, the battery 27 makes it possible to recover thermal energy drawn from the gas heated by the preceding stages of the cycle.
  • the burners 28 can be positioned to punctually activate this circulation.
  • the burners 28 provide a high but very localized rise in temperature which generates an increase in the speed of the gas flow.
  • burners 28 with automatic action powered by a fossil fuel such as fuel oil or natural gas. Their function is to organize in the area where they are located dynamic heating of the volumes they control.
  • the power plant constitutes a volume for example of the order of 80,000 to 100,000 m3.
  • the suction of part of this volume allows the creation of a partial vacuum, for example of a height of 400 mm of water in all the enclosures of the power plant 1.
  • the central unit 1 may include starting means creating an initial depression downstream of the turbo alternator means. Via the starting means, a vacuum is produced.
  • This vacuum production absorbs energy and induces a decrease in the speed of the intake flow. For example, it will go from a speed of the order of 200 m / s to a speed of 100 m / s.
  • the neck 12 of the nozzle 7 is provided with a thermal network acting as heating means 20 in the form of a heat exchanger started in order to obtain an ambient temperature above for example 70 ° by radiation phenomenon.
  • a high-power burner 28 amplifies the preceding action by causing a slight but immediate increase in temperature on the currents of the gas flow. It follows a new expansion of the gas with the consequence of an increase in its speed.
  • the speed will reach a minimum of 60 m / s.
  • a vacuum is additionally provided downstream 17 of the propeller 13.
  • the heating means 20 of the nozzles 7, 8, 9 are used.
  • the preparation compartment 2 in fact receives between these walls 6, a refrigeration fluid constituted in particular by fresh air produced by an air cooler whose mission consists in producing this fresh air for the use of the walls 6.
  • the vacuum produced by the starting means is maintained in the volume of the preparation compartment 2 and also in a large part of the nozzle 7 of the engine block 3.
  • FIG. 1 illustrates different possible positions for the burners 28 in different places of the power station 1.
  • the gas movements that are generated occur from upstream to downstream of the plant 1 as shown in the diagram in Figure 2. According to this figure, the flow passes successively from the head compartment 23 to the preparation compartment 2 to the engine block 3 and to the other two engine blocks placed in series 4, 5, before reaching the distribution compartment 24.
  • a reinjection of the flows from the compartment 24 towards the head compartment 23 and the preparation compartment 2 allows the formation of a continuous cycle.
  • a power-up phase of the power plant 1 then commences.
  • the three engine blocks 3, 4, 5 take on their full importance and allow the generation of electrical energy by means of the alternator assembly 10.
  • the cores 11 allow the continuous increase in the speed of passage of the gas flow in line with the neck 12 of each nozzle 7, 8, 9.
  • the modification of the diameter of the core 12 under the effect of these adjustment means causes, on request, an increase in this speed and therefore an increase in the vacuum in the vacuum circuit.
  • the plant 1 presented here may include different means capable of regulating and controlling the operating parameters of the circulation of the gas flow so as to regulate the amount of energy produced.
  • the means for adjusting the diameter of the core 12 participate in this control.
  • a return circuit 26 will be formed from the distribution chamber 24 towards the head compartment 23.
  • the battery of heat exchangers 27 ensures the cooling of the gas flow circulating in the circuit 26 and allows the recovery of thermal energy as symbolized by the arrow 30 in FIG. 2.
  • the arrow 31 illustrates meanwhile the recovery of electrical energy from the alternator assembly 10.
  • FIG. 2 also shows the second return circuit, circuit 25.
  • the cycle thus described can be repeated continuously in order to generate the electrical energy and possibly the thermal energy desired by the user. It should be noted that the electrical energy generated can be considerable. Indeed, by the series positioning of several engine blocks 3, 4, 5, very high angular speeds are reached for the propellers at the end of the chain which are driven by very high fluxes. However, in the operating formula of power plant 1, the speed of flows is shown as a numerator at cubic power.
  • the power station is open to the outside for admission to a natural wind. We therefore place us here in an application of the wind type even if partial recirculation of the gas flow is not excluded.
  • Motor blocks 3, 4 are still present to generate electricity. Their general design may be similar to that provided in the previous example.
  • the central unit 1 has an envelope 41 which can be made of fabric or neoprene and lined with a layer of waterproof material such as natural rubber. A real bladder is thus formed to receive hot air drawn from inside the envelope.
  • the envelope 41 is in several connected sections.
  • the structure of the central unit (1) is mounted on a stand as described in a previous embodiment.
  • This foot can be adjustable in height so as to place the central unit (1) at a level in order to obtain a wind speed at the entrance to the central unit allowing efficient operation thereof.
  • the central unit 1 in this embodiment, comprises substantially a head part and a tail part 35.
  • the outside air is admitted from the head part to reach the tail part 35 at the end of the cycle.
  • the latter comprises a capture 40.
  • This capture mouth illustrated in FIG. 3 is positioned upstream of the first of the engine blocks 3, 4.
  • the central unit also preferably comprises a collection module 32 positioned in front of the collection mouth 40.
  • the axial position of the capture module 32 is adjustable so as to modify at will the section of the air introduction zone.
  • this module is therefore particularly advantageous for adjusting the parameters of the unit 1 and for causing an acceleration of the incoming air flow from the start.
  • the displacement means along the axis of the central unit 1 presented by the capture module 32 may be constituted in a current manner, and in particular by a gear drive with planetary gear.
  • the circulation means comprise a generator block marked 34 in FIG. 3.
  • an intermediate block 33 is positioned intermediate between the engine blocks 3, 4 and the generator 34.
  • a first cooling step is thus operated in order to avoid thermals and to make the cooling to be carried out more progressive.
  • the generator block 34 includes an intermediate block 33 with a very large contact surface in which a refrigerant circulates. Freon can be used for this purpose.
  • a collection circuit 39 is advantageously formed downstream of the propeller of one of the engine blocks 3, 4.
  • this collection circuit 39 captures part of the air flow passing downstream of the propeller, for example from the first of the engine blocks. This air flow has a high speed, and can be reused in the rest of the plant for other purposes.
  • the intermediate block 33 can also benefit from part of the flow collected by the collection circuit 39.
  • the intermediate block 33 can comprise a plurality of cells receiving part of the main air flow from the downstream of the engine blocks 3, 4. Each cell includes a hydro-ejector working in the form of a trumpet vacuum and each supplied with part of the air flow from the collection circuit 39.
  • another working fluid is used for the operation of the hydro-ejectors. It could be a fluid produced by an electric fan unit capable of drawing at high speed an air flow in the center of the vacuum tube.
  • an upstream circuit 38 also identified in FIG. 3 and formed from the front face of the plant
  • the upstream circuit 38 begins with cones 43 opening onto the front face of the plant 1. These cones 43 converge towards the interior of the plant to accelerate the flow.
  • This flow opens into the intermediate block 33 to accelerate the air flow passing through it.
  • the introduction of the air flow from the upstream circuit 38 can take place in a chamber located upstream of the cells comprising hydro-ejectors.
  • an exchanger can be formed at the level of the wall in order to effect a first cooling of the air flow.
  • the intermediate block 33 is a real intermediate step before passing through the generator block which will effect additional depressurization and produce a greater acceleration of the flow.
  • it may include inlets of lateral winds 37 illustrated in FIG. 3 over all or part of the lateral surface at the level of the envelope 41.
  • These lateral wind inlets 37 supply a stabilization circuit 44 of the power plant.
  • the air flow generated at the interior of the stabilization circuit 44 can be forced back towards the central tail 35 1.
  • a ramjet circuit 36 may be present. This circuit is provided with at least one ramjet and preferably with a minimum of four ramjet.
  • Each ramjet is capable of accelerating an incoming air flow to supply a vacuum pump accentuating the vacuum produced by the generator block 34.
  • the ramjet and hydro-ejector members mentioned above may be constituted in a known manner.
  • an outside wind allows the introduction of air inside the power plant 1 through the intermediate introduction zone between the capture mouth 40 and the capture module 32.
  • the possibility of adjusting the lateral position of the adjustable lips 42 allows the section of the air introduction zone and therefore the flow produced at this location to be modified at will.
  • the air flow passes through a first engine block 3 then a second engine block 4 according to an operation similar to that presented for the first embodiment.
  • a generator block 34 is formed downstream of the engine blocks 3, 4, an assembly making it possible to generate a vacuum necessary to bring the air flow at a speed sufficient for proper operation.
  • This generator block 34 is preferably supported by an intermediate block 33. The object of these assemblies is to ensure that the air passing through this main circuit is placed under vacuum.
  • a heat exchange step can be formed at the level of the intermediate block 33 and of the block generator 34 in order to cool the air flow of the main circuit.
  • Heat exchangers are therefore advantageously formed for this purpose in these members. Furthermore, the acceleration of the main air flow can be accentuated by the additional action of the complementary circuits. Thus, at the level of the intermediate block 33, an acceleration can be produced by supplying hydro-ejectors with a flow of air coming from the collection circuit 39.
  • a similar operation can be operated at the level of the generator block 34 and also from the supply of the collection circuit 39.
  • additional acceleration can be produced at the level of the intermediate block 33 by introducing the air flow coming from the upstream circuit 38.
  • a ramjet circuit 36 supplies a vacuum pump present in the generator block 34 to further increase the vacuum produced for the fluid of the main circuit.
  • This fluid which consists of air circulating at high speed is ejected from the central unit 1 at the level of the tail 35. To make the most of the presence of such a fluid at high speed, it is possible to reinject it at least partially at power plant head level.
  • a feedback circuit 45 can be formed from the outlet of the ramjet engines 36 to the capture mouth 40.
  • This reinjection circuit 45 may consist of various pipes going up towards the head of the power plant 1, and emerging at the level of the capture module 32.
  • Engine block nozzle 3 8.

Abstract

The invention relates to a power plant (1) which generates electrical energy and comprises turbo-alternator means for the creation of electrical energy from a gas flow. Said means comprise one or several power units (3,4,5) which are defined by a nozzle (7,8,9) and are respectively provided with a propeller (13,14,15) which is rotationally driven by the gas flow. The inventive plant (1) comprises means for circulating the gas flow towards the turbo-alternator means. The invention can be used to produce electricity and, secondarily, to produce thermal energy.

Description

"Centrale de génération d'énergie électrique comportant des moyens turbo alternateurs" "Power generation plant with turbo alternator means"
La présente invention concerne une centrale de génération d'énergie électrique comportant des moyens turbo alternateurs pour la création d'une énergie électrique à partir d'un flux gazeux.The present invention relates to a power generation plant comprising turbo alternator means for the creation of electrical energy from a gas flow.
Cette centrale trouvera particulièrement son application pour la production d'électricité et, secondairement d'énergie thermique. On connaît actuellement différentes techniques pour la production d'énergie électrique.This plant will particularly find its application for the production of electricity and, secondarily, thermal energy. Various techniques are currently known for producing electrical energy.
En premier lieu, des centrales nucléaires ou encore thermiques existent pour une production en quantité importante d'énergie électrique. Outre les problèmes environnementaux que posent ce type de centrale, les énergies à la base de cette génération électrique sont épuisables.First, nuclear or thermal power stations exist for the production of a significant amount of electrical energy. In addition to the environmental problems posed by this type of power plant, the energies at the base of this electric generation are exhaustible.
On a également pensé à réaliser des dispositifs aptes à utiliser l'énergie solaire. Cette source d'énergie est en effet gratuite et inépuisable .We have also thought of making devices able to use solar energy. This source of energy is indeed free and inexhaustible.
Cependant, elle reste aléatoire et peu adaptée actuellement à une production d'une grande quantité d'énergie électrique. On connaît par ailleurs des systèmes éoliens. Ils présentent les mêmes inconvénients que les dispositifs solaires présentés précédemment.However, it remains uncertain and currently unsuitable for producing a large amount of electrical energy. Wind systems are also known. They have the same drawbacks as the solar devices presented above.
Dans ce cadre, on connaî t particulièremen t du document FR- 2. 431 . 042 un ensemble comportant principalement un aérogénéra teur orienté par le vent et fournissant un courant électrique ; un accumula teur recevant ledi t courant et le transformant par effet Joule en énergie thermique . Des moyens pour resti tuer 1 ' énergie emmagasinée sont également formés .In this context, we know particularly from document FR-2. 431. 042 an assembly mainly comprising an aerogenerator oriented by the wind and supplying an electric current; an accumulator receiving current and transforming it by Joule effect into thermal energy. Means for restoring the stored energy are also formed.
Ce document est révélateur des techniques éoliennes classiques.This document reveals classic wind techniques.
Son application est spécifiquement individuelle, pour un usage domestique.Its application is specifically individual, for home use.
Les inconvénients des techniques éoliennes actuelles sont nombreux et on peut citer parmi eux : - des problèmes de stockage de l'énergie produite, la faible production en quantité d'énergie électrique, le caractère aléatoire, donc peu gérable de la quantité d'énergie électrique produite. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des techniques actuelles.The disadvantages of current wind techniques are numerous and we can cite among them: - problems of storage of the energy produced, the low production in quantity of electric energy, the random nature, therefore not very manageable of the quantity of electric energy produced. The present invention aims to remedy the drawbacks of current techniques.
Un de ces premiers objets est, pour ce faire, de proposer une solution de remplacement aux centrales électriques actuelles sans tomber dans les écueils des systèmes d'appoint souvent aléatoires existant actuellement tels que les dispositifs éoliens jusqu'ici proposés.One of these first objects is, to do this, to offer an alternative to current power plants without falling into the pitfalls of often random backup systems currently existing such as the wind devices hitherto proposed.
Un autre but de l'invention est de mettre à profit les propriétés thermodynamiques d'un gaz en circulation. Particulièrement, l'invention tire profit de la vitesse du flux gazeux. Or l'énergie produite est fonction du cube de la vitesse du flux. Il s'ensuit que l'invention assurera des capacités de production d'énergie électrique bien supérieures aux systèmes éoliens connus.Another object of the invention is to take advantage of the thermodynamic properties of a circulating gas. In particular, the invention takes advantage of the speed of the gas flow. Now the energy produced is a function of the cube of the flow speed. It follows that the invention will provide much higher electrical energy production capacities than known wind systems.
Selon l'invention, on combine des caractéristiques mécaniques, hydrauliques et thermodynamiques au sein d'une même installation. Une synergie en est créée.According to the invention, mechanical, hydraulic and thermodynamic characteristics are combined within the same installation. A synergy is created.
Un autre objectif est de tirer le bénéfice d'un apport en énergie solaire sans être tributaire du caractère aléatoire de cette production énergétique. La présente invention propose également une centrale de génération d'énergie électrique permettant la circulation interne d'un flux gazeux, dans un mode de réalisation.Another objective is to take advantage of a supply of solar energy without being dependent on the random nature of this energy production. The present invention also proposes an electrical energy generation plant allowing the internal circulation of a gas flow, in one embodiment.
Dans ce sens, l'invention a vaincu un préjugé fondamental de la technique actuelle selon lequel le flux gazeux est un vent naturel à savoir un élément extérieur à la centrale.In this sense, the invention has overcome a fundamental prejudice of the current technique according to which the gas flow is a natural wind, namely an element external to the power plant.
Au contraire, l'invention propose dans l'une de ses variantes la création et l'entretien d'un flux gazeux au travers de divers compartiments de la centrale.On the contrary, the invention proposes in one of its variants the creation and maintenance of a gas flow through various compartments of the plant.
Cette nouvelle voie de solution est particulièrement avantageuse pour répondre aux objectifs de la présente invention et aux problèmes des techniques actuelles.This new solution route is particularly advantageous for meeting the objectives of the present invention and the problems of current techniques.
La présente invention concerne une centrale de génération d'énergie électrique, comportant des moyens turbo alternateurs pour la création d'énergie électrique à partie d'un flux gazeux, caractérisée par le fait qu'elle comprend de moyens de mise en circulation du flux gazeux vers les moyens turbo alternateurs et que les moyens turbo alternateurs comprennent un ou plusieurs blocs moteurs délimités par une tuyère et doté chacun d'une hélice entraînée en rotation par le flux gazeux, chaque bloc moteur étant relié à un ensemble alternateur pour la création de l'énergie électrique.The present invention relates to a power generation plant, comprising turbo alternator means for the creation of electrical energy from a gas flow, characterized in that it comprises means for circulating the gas flow towards the turbo alternator means and that the turbo alternator means comprise one or more engine blocks delimited by a nozzle and each provided with a propeller driven in rotation by the gas flow, each engine block being connected to an alternator assembly for the creation of the 'electric energy.
L'invention pourra se présenter sous différents modes de réalisation et notamment ceux énoncés ci-après : - au moins un bloc moteur présente un rétrécissement formé entre un noyau dans l'axe de l'hélice et un col réalisé sur la tuyère .The invention may be presented in different embodiments and in particular those set out below: - At least one engine block has a narrowing formed between a core in the axis of the propeller and a neck formed on the nozzle.
- un circuit de mise en dépression est formé sensiblement entre le rétrécissement et l'aval de l'hélice d'un des blocs moteurs, pour augmenter la différence de pression entre l'amont et l'aval de l'hélice.- A depression circuit is formed substantially between the narrowing and downstream of the propeller of one of the engine blocks, to increase the pressure difference between the upstream and downstream of the propeller.
- au moins un bloc moteur comprend un noyau réglable pour le rétrécissement de la surface de passage du flux gazeux, permettant de faire varier l'accélération du flux gazeux au niveau du noyau.- At least one engine block includes an adjustable core for the narrowing of the gas flow passage surface, making it possible to vary the acceleration of the gas flow at the level of the core.
- la tuyère est dotée de moyens de chauffage du gaz.- The nozzle is provided with gas heating means.
- au moins un bloc moteur comporte, en tête du moyeu de l'hélice, un jeu de turbines animées d'un mouvement de rotation, et qu'un circuit secondaire de mise en dépression est formé entre le rétrécissement et l'aval de chaque turbine, pour les mettre en rotation. les moyens de chauffage sont formés par un fluide chauffant circulant dans un circuit formé dans l'épaisseur de la tuyère,- at least one engine block comprises, at the head of the propeller hub, a set of turbines driven in a rotational movement, and that a secondary circuit for placing under vacuum is formed between the narrowing and the downstream of each turbine, to put them in rotation. the heating means are formed by a heating fluid circulating in a circuit formed in the thickness of the nozzle,
- ledit fluide est chauffé par le biais d'un échangeur thermique.- Said fluid is heated by means of a heat exchanger.
- le fluide primaire de 1 ' échangeur thermique est chauffé par le biais de capteurs solaires. - les moyens de mise en circulation comprennent un compartiment de préparation situé en amont des moyens turbo alternateurs, apte à placer le gaz dans les conditions thermodynamiques initiales du cycle de circulation du flux. - les moyens de répartition aptes à réinjecter au moins une partie du flux gazeux en amont des moyens turbo alternateurs depuis leur aval- the primary fluid of the heat exchanger is heated by solar collectors. - The circulation means comprise a preparation compartment located upstream of the turbo alternator means, capable of placing the gas under the initial thermodynamic conditions of the flow circulation cycle. the distribution means able to reinject at least part of the gas flow upstream of the turbo alternator means from their downstream
- le compartiment de préparation présente des moyens de refroidissement du gaz.- elle comporte un compartiment de tête formant une réserve de gaz en amont du compartiment de préparation et recevant au moins une partie du flux gazeux issu des moyens de répartition avant son admission dans le compartiment de préparation. - les moyens de répartition sont formés d'un compartiment de répartition réinjectant les flux gazeux dans le compartiment de tête et/ou le compartiment de préparation au moyen de circuits de retour.- the preparation compartment has gas cooling means - it has a head compartment forming a gas reserve upstream of the preparation compartment and receiving at least part of the gas flow from the distribution means before its admission into the preparation compartment. the distribution means are formed by a distribution compartment reinjecting the gas flows into the head compartment and / or the preparation compartment by means of return circuits.
- le compartiment de répartition présente un circuit de retour de gaz chaud vers le compartiment de préparation et un circuit de retour de gaz tiède vers le compartiment de tête.- the distribution compartment has a hot gas return circuit to the preparation compartment and a lukewarm gas return circuit to the head compartment.
- elle comporte une batterie d'échangeurs thermiques par laquelle s'effectue le circuit de retour de gaz tiède afin de refroidir le gaz issu du compartiment de répartition avant sa réinjection dans le compartiment de tête.- It includes a battery of heat exchangers through which the warm gas return circuit takes place in order to cool the gas coming from the distribution compartment before its reinjection into the head compartment.
- la batterie d'échangeurs thermiques génère une énergie thermique récupérable.- the heat exchanger battery generates recoverable thermal energy.
- les moyens de mise en circulation présentent des brûleurs positionnés dans le circuit du flux gazeux pour en activer ponctuellement la circulation. elle comporte des moyens de démarrage, créant une dépression initiale en aval des moyens turbo alternateurs pour le lancement de leur rotation.- The circulation means have burners positioned in the gas flow circuit to activate circulation from time to time. it comprises starting means, creating an initial depression downstream of the turbo alternator means for starting their rotation.
- le flux gazeux est un flux d'air et qu'elle comprend une bouche de captage de vent en amont du premier bloc moteur.- The gas flow is an air flow and that it includes a wind capture upstream of the first engine block.
- elle comprend un module de captage apte à délimiter, avec la bouche de captage une zone d'introduction d'air.- It includes a capture module capable of delimiting, with the capture mouth, an air introduction zone.
- le module de captage présente des moyens de déplacement suivant l'axe de la centrale pour modifier la section de la zone d'introduction d'air. les moyens de mise en circulation comprennent un bloc générateur en aval des blocs moteurs apte à refroidir le flux d'air pour sa mise en dépression. - elle comprend un bloc intercalaire placé en position intermédiaire entre les blocs moteurs et le bloc générateur afin de réaliser une première accélération du flux d'air.- The capture module has means of displacement along the axis of the central unit to modify the section of the air introduction zone. the circulation means comprise a generator block downstream of the engine blocks capable of cooling the air flow for its depression. - It includes an intermediate block placed in an intermediate position between the engine blocks and the generator block in order to achieve a first acceleration of the air flow.
- elle comporte un circuit de collecte d' air en aval de l'hélice d'un des blocs moteurs et que le bloc générateur comprend au moins un hydroéjecteur alimenté par le circuit de collecte pour y accentuer la mise en dépression du flux d'air.- It includes an air collection circuit downstream of the propeller of one of the engine blocks and that the generator block includes at least one hydro-ejector supplied by the collection circuit to accentuate the depressurization of the air flow .
- elle comprend des entrées de vents latéraux sur tout ou partie de sa surface latérale alimentant un circuit de stabilisation de la centrale.- It includes entries of side winds on all or part of its lateral surface supplying a stabilization circuit of the power plant.
- elle comprend un circuit à statoréacteurs doté d'au moins un statoréacteur apte à accélérer un flux d'air entrant pour alimenter une trompe à vide accentuant la dépression produite par le bloc générateur. - elle comporte au moins un circuit amont partant de cônes débouchant en face avant de la centrale, lesdits cônes étant convergents vers l'intérieur de la centrale pour accélérer le flux d'air en vue de son introduction dans le bloc intercalaire. - elle comprend un circuit de réinjection d'au moins une partie du flux d'air sortant du circuit à statoréacteur, pour son introduction au niveau de la bouche de captaqe.- It includes a ramjet circuit with at least one ramjet capable of accelerating an incoming air flow to supply a vacuum pump accentuating the vacuum produced by the generator block. - It comprises at least one upstream circuit starting from cones opening onto the front face of the central unit, said cones being convergent towards the interior of the central unit to accelerate the air flow with a view to its introduction into the intermediate block. - It includes a reinjection circuit of at least part of the air flow leaving the ramjet circuit, for its introduction at the level of the captaqe mouth.
- le DIOC intercalaire comporte une pluralité de cellules comportant chacune un hydroéjecteur travaillant en trompe à vide par l'alimentation d'une partie du flux d'air provenant du circuit de collecte.- the intermediate DIOC comprises a plurality of cells each comprising a hydro-ejector working in a vacuum tube by supplying part of the air flow coming from the collection circuit.
- le bloc intercalaire comprend une chambre recevant les flux issus des cellules, ladite chambre présentant une paroi faisant office d' échangeur thermique pour un premier refroidissement du flux d'air et comportant une entrée pour l'introduction du flux d'air issu du circuit amont.- the intermediate block includes a chamber receiving the flows from the cells, said chamber having a wall acting as a heat exchanger for a first cooling of the air flow and comprising an inlet for the introduction of the air flow from the circuit upstream.
Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples indicatifs et non limitatifs. Ils représentent un mode de réalisation préféré selon l'invention. Ils permettront de comprendre aisément l'invention.The attached drawings are given as indicative and non-limiting examples. They represent a mode of preferred embodiment according to the invention. They will allow the invention to be easily understood.
La figure 1 est une vue d'ensemble en coupe longitudinale de la centrale dans un premier mode particulier de réalisation. La figure 2 est une vue schématique illustrant des éléments principaux constitutifs de l'invention et leur liaison, selon le mode de réalisation de la figure 1.Figure 1 is an overall view in longitudinal section of the power plant in a first particular embodiment. FIG. 2 is a schematic view illustrating the main constituent elements of the invention and their connection, according to the embodiment of FIG. 1.
La figure 3 est une vue d'ensemble en coupe longitudinale de la centrale dans un deuxième mode de réalisation. La figure 4 est une vue schématique illustrant des éléments principaux constitutifs de l'invention et leur liaison selon le mode de réalisation de la figure 3.Figure 3 is an overall view in longitudinal section of the plant in a second embodiment. FIG. 4 is a schematic view illustrating the main constituent elements of the invention and their connection according to the embodiment of FIG. 3.
A titre d'exemple, on indique que la centrale 1 ici présentée pourra avoir une longueur de 140 mètres pour une capacité de production d'énergie électrique de l'ordre de 80000 à 100 000 kilowatts/heure.By way of example, it is indicated that the power plant 1 presented here may have a length of 140 meters for a capacity for producing electrical energy of the order of 80,000 to 100,000 kilowatts / hour.
On décrit ci-après successivement deux variantes de l'invention. Le premier mode de réalisation présenté est une centrale pour laquelle la circulation du flux gazeux est essentiellement interne. Le second mode de réalisation est une application éolienne de la présente invention en ce sens que le flux gazeux circulant dans la centrale est issu d'un vent naturel.Two variants of the invention are described successively below. The first embodiment presented is a plant for which the circulation of the gas flow is essentially internal. The second embodiment is a wind application of the present invention in the sense that the gas flow circulating in the plant comes from a natural wind.
Bien entendu ces deux cas ne sont donnés qu'à titre d'exemples indicatifs.Of course, these two cases are only given as indicative examples.
Premier mode de réalisationFirst embodiment
Selon l'invention, la centrale 1 comprend tout d'abord des moyens turbo alternateurs.According to the invention, the power station 1 firstly comprises turbo alternator means.
Ces moyens permettent, par leur mise en rotation, de générer une énergie électrique.These means allow, by their rotation, to generate electrical energy.
L'énergie mécanique permettant leur rotation est issue de la circulation d'un flux gazeux. Des moyens turbo alternateurs sont connus dans leur fonction dans des systèmes éoliens qui sont très éloignés de la présente invention.The mechanical energy allowing their rotation comes from the circulation of a gas flow. Turbo generator means are known in their function in wind systems which are very far from the present invention.
Dans un mode particulier de réalisation préféré, le gaz utilisé est de l'air.In a particular preferred embodiment, the gas used is air.
Selon l'invention, la centrale 1 comprend des moyens de mise en circulation du flux gazeux.According to the invention, the plant 1 comprises means for circulating the gas flow.
Il s'agit essentiellement de faire circuler le gaz au travers des moyens turbo alternateurs pour les mettre en rotation.It is essentially a question of circulating the gas through turbo alternator means to put them in rotation.
En outre, l'invention comporte des moyens de répartition.In addition, the invention includes distribution means.
Ils permettent de travailler en circuit au moins partiellement fermé : il y a réinjection du flux gazeux une fois celui-ci passé par les moyens turbo alternateurs. Dans un mode préféré, les moyens de répartition assurent une réinjection totale du flux gazeux. On travaille donc sensiblement en circuit fermé.They make it possible to work in an at least partially closed circuit: the gas flow is re-injected once it has passed through the turbo alternator means. In a preferred mode, the distribution means ensure total reinjection of the gas flow. We therefore work substantially in a closed circuit.
La combinaison de moyens de circulation et de moyens de répartition est particulièrement avantageuse et permet d'exploiter de façon optimale les propriétés du flux gazeuxThe combination of circulation means and distribution means is particularly advantageous and makes it possible to optimally exploit the properties of the gas flow.
(telle la vitesse, la température, la pression...) qui évoluent au cours de la circulation.(such as speed, temperature, pressure ...) which change during traffic.
Un flux gazeux est donc entièrement créé et entretenu, ce qui diffère des systèmes éoliens exploitant un vent naturel extérieur.A gas flow is therefore entirely created and maintained, which differs from wind systems exploiting a natural outside wind.
La présente centrale 1 est totalement autonome.The present plant 1 is completely autonomous.
Dans un mode particulier de réalisation, les moyens de mise en circulation comprennent un compartiment de préparation repéré 2 aux figures 1 et 2. Tel que cela apparaît en figure 1, le compartiment de préparation est situé devant les moyens turbo alternateurs.In a particular embodiment, the circulation means comprise a preparation compartment marked 2 in Figures 1 and 2. As shown in Figure 1, the preparation compartment is located in front of the turbo alternator means.
La fonction essentielle du compartiment de préparation 2 est de placer le gaz dans les conditions thermodynamiques initiales au cycle de sa circulation. Tel qu'illustré en figure 1, le compartiment 2 peut se présenter sous la forme d'une tuyère conique à double paroi.The essential function of the preparation compartment 2 is to place the gas in the initial thermodynamic conditions in the cycle of its circulation. As illustrated in FIG. 1, the compartment 2 can be in the form of a double-walled conical nozzle.
La paroi du compartiment de préparation est illustrée par le repère 6 en figure 1. La tuyère conique comporte une grande section située du côté de l'admission du gaz tandis que la petite section se prolonge par un diffuseur conique de l'autre côté du compartiment de préparation 2.The wall of the preparation compartment is illustrated by the reference 6 in FIG. 1. The conical nozzle has a large section located on the side of the gas inlet while the small section is extended by a conical diffuser on the other side of the compartment preparation 2.
Dans un mode préféré de réalisation, le compartiment de préparation 2 comporte des moyens de refroidissement du gaz.In a preferred embodiment, the preparation compartment 2 comprises means for cooling the gas.
Ces moyens pourront être réalisés par le biais d'une circulation, dans les parois 6 du compartiment de préparation 2, d'air frais à grand débit.These means can be achieved by circulating, in the walls 6 of the preparation compartment 2, fresh air at high flow rate.
A titre d'exemple, on entretiendra ainsi à l'intérieur du compartiment de préparation 2 une température de l'ordre de 40 ° C.For example, this will maintain inside the preparation compartment 2 a temperature of about 40 ° C.
De façon préférée, et comme à d'autres niveaux de la centrale 1 ici présentée, une action ponctuelle de réchauffage pourra être créée au sein du compartiment de préparation 2 par le biais de brûleurs 28 tels que cela est présenté en figure 1.Preferably, and as at other levels of the plant 1 presented here, a specific reheating action may be created within the preparation compartment 2 by means of burners 28 as shown in FIG. 1.
On décrit ci-après un mode préféré de réalisation des moyens turbo alternateurs mis en œuvre dans la présente centrale 1.A preferred embodiment of the turbo alternator means implemented in this plant 1 is described below.
Ces moyens seront ainsi formés par un ou, preferentiellement, plusieurs blocs moteurs 3, 4 et 5 délimités chacun par une tuyère 7, 8, 9.These means will thus be formed by one or, preferably, several engine blocks 3, 4 and 5 each delimited by a nozzle 7, 8, 9.
Comme indiqué en figure 1, chaque bloc moteur 3, 4 , 5 est doté d'une hélice 13, 14, 15 apte à être entraîné en rotation par le flux gazeux. Les blocs moteurs 3, 4, 5 sont par ailleurs reliés à un ensemble alternateur schématisé au repère 10 en figure 1 et 2 pour la création de l'énergie électrique.As indicated in FIG. 1, each engine block 3, 4, 5 is provided with a propeller 13, 14, 15 capable of being driven in rotation by the gas flow. The engine blocks 3, 4, 5 are also connected to an alternator assembly shown diagrammatically at reference 10 in FIG. 1 and 2 for the creation of electrical energy.
Tel qu'illustré en figure 1 et de façon préférentielle, les blocs moteurs 3, 4, 5 seront disposés en série de façon à ce que le flux gazeux passe successivement au travers des trois blocs moteurs 3, 4, 5.As illustrated in FIG. 1 and preferably, the engine blocks 3, 4, 5 will be arranged in series so that that the gas flow passes successively through the three engine blocks 3, 4, 5.
On pourra utiliser des blocs moteurs 3, 4, 5 relevant de la même conception. Dans ce cadre, seules des différences géométriques et notamment dimensionnelles pourront exister.We can use engine blocks 3, 4, 5 of the same design. In this context, only geometric and in particular dimensional differences may exist.
L'implantation en série permet une capitalisation de la situation à l'aval du bloc moteur précédent.The installation in series allows a capitalization of the situation downstream of the previous engine block.
En effet, la vitesse du flux gazeux à la sortie du premier bloc moteur 3, par exemple, permet d'obtenir une accélération de cette vitesse lors du passage du flux à travers le bloc moteur suivant 4.Indeed, the speed of the gas flow at the outlet of the first engine block 3, for example, makes it possible to obtain an acceleration of this speed when the flow passes through the following engine block 4.
A titre d'exemple non limitatif, le bloc moteur 3 pourra présenter une tuyère 7 de large section d'admission d'un diamètre de 35 mètres.By way of nonlimiting example, the engine block 3 may have a nozzle 7 with a large intake section with a diameter of 35 meters.
Au sein de la tuyère 7, une hélice 13 de diamètre de 34 mètres et comportant quatre pâles pourra être implantée.Within the nozzle 7, a propeller 13 with a diameter of 34 meters and comprising four blades can be installed.
Toujours à titre d'exemple, la tuyère 7 du bloc moteur 3 pourra être conique avec un diamètre minimum terminal de l'ordre de 12,60 mètres.Still by way of example, the nozzle 7 of the engine block 3 may be conical with a minimum terminal diameter of the order of 12.60 meters.
Tel que représenté en figure 1, la tuyère 7 se prolonge ensuite par un col 12 de diamètre identique (selon l'exemple, de 12,60 mètres) .As shown in Figure 1, the nozzle 7 is then extended by a neck 12 of identical diameter (according to the example, 12.60 meters).
La figure 1 présente la formation d'un rétrécissement 18 entre un noyau 11 formé dans l'axe de l'hélice 13 et le col 12 de la tuyère 7.FIG. 1 shows the formation of a narrowing 18 between a core 11 formed in the axis of the propeller 13 and the neck 12 of the nozzle 7.
A ce niveau, une forte augmentation de la pression et de la vitesse du flux est constatée.At this level, a strong increase in the pressure and the speed of the flow is noted.
Dans un mode préféré de réalisation, on profite de ces modifications thermodynamiques du flux gazeux pour implanter un circuit de mise en dépression 16.In a preferred embodiment, we take advantage of these thermodynamic modifications of the gas flow to implant a vacuum circuit 16.
Ce circuit 16 est formé sensiblement entre le rétrécissement 18 et l'aval 17 de l'hélice 13 d'un des blocs moteurs 3, 4, 5. Tel qu'illustré en figure 1, un trait pointillé repéré 16 schématise ce circuit 16 de mise en dépression.This circuit 16 is formed substantially between the narrowing 18 and the downstream 17 of the propeller 13 of one of the engine blocks 3, 4, 5. As illustrated in FIG. 1, a dotted line marked 16 schematizes this circuit 16 for placing under vacuum.
La mise en dépression est ici effectuée en aval 17 de l'hélice 13 du premier bloc moteur 3. Par le biais du circuit 16 de mise en dépression, on augmente la différence de pression existant entre l'amont et l'aval 17 de l'hélice 13.Vacuuming is carried out here downstream 17 of the propeller 13 of the first engine block 3. By means of the vacuuming circuit 16, the pressure difference existing between upstream and downstream 17 is increased by 1 propeller 13.
En outre, le noyau 11 peut présenter des moyens de réglage du rétrécissement 18. On peut ainsi faire varier la surface de passage du flux gazeux de façon à modifier l'accélération de celui-ci.In addition, the core 11 may have means for adjusting the narrowing 18. It is thus possible to vary the passage surface of the gas flow so as to modify the acceleration of the latter.
A titre d'exemple, on pourra former un noyau réglable par le biais d'une flasque autorisant le réglage du diamètre du noyau. La tuyère 7, 8, 9 des blocs moteurs 3, 4, 5 pourra comporter des moyens de chauffage 20 du gaz.For example, an adjustable core could be formed by means of a flange allowing the diameter of the core to be adjusted. The nozzle 7, 8, 9 of the engine blocks 3, 4, 5 may include means 20 for heating the gas.
Tels que schématisés sur les figures 1 et 2, les moyens de chauffage pourront être formés au niveau des parois de la tuyère permettant la circulation d'un fluide chauffant. Ce fluide chauffant constitue le fluide secondaire d'un échangeur thermique non représenté.As shown schematically in Figures 1 and 2, the heating means may be formed at the walls of the nozzle allowing the circulation of a heating fluid. This heating fluid constitutes the secondary fluid of a heat exchanger, not shown.
Le fluide secondaire chaud circule dans l'épaisseur de la tuyère 7, 8, 9.The hot secondary fluid circulates in the thickness of the nozzle 7, 8, 9.
Dans un mode préférentiel, le fluide secondaire est chauffé par le biais d'un fluide primaire au niveau de l' échangeur thermique par le biais de capteurs solaires 21 également représentés en figure 1.In a preferred mode, the secondary fluid is heated by means of a primary fluid at the level of the heat exchanger by means of solar collectors 21 also represented in FIG. 1.
Les capteurs 21 pourront présenter une forme conique assurant une grande surface de captation d'énergie solaire ou encore être positionnés sur les parois latérales de la centrale comme le représentent les deux repères 21 à la figure 1.The collectors 21 may have a conical shape ensuring a large solar energy collection surface or else be positioned on the side walls of the power plant as shown by the two references 21 in FIG. 1.
En cas de manque d'apport en énergie solaire, une autre énergie d'appoint 22 pourra être utilisée comme représentée en figure 1. A titre d'exemple, les moyens de chauffage 20 présents dans l'épaisseur des tuyères 7, 8, 9 permettront d'atteindre une température de l'ordre de 90 °C.In the event of a lack of supply of solar energy, another additional energy 22 may be used as shown in FIG. 1. By way of example, the heating means 20 present in the thickness of the nozzles 7, 8, 9 will make it possible to reach a temperature of the order of 90 ° C.
Pour optimiser la constitution des moyens turbo alternateurs, un ou plusieurs blocs moteurs 3, 4, 5 pourra comporter, en tête de son moyeu 19, un jeu de turbines animé d'un mouvement de rotation.To optimize the constitution of the turbo alternator means, one or more engine blocks 3, 4, 5 may comprise, at the head of its hub 19, a set of turbines driven by a rotational movement.
Le jeu de turbines n'est pas ici représenté mais pourra être constitué de façon classique. La rotation du jeu de turbines sera effectuée par le biais d'une mise en dépression de la partie avale des turbines. Pour ce faire, on met en œuvre un circuit secondaire de mise en dépression formé, comme pour le circuit 16 de mise en dépression, depuis le rétrécissement 18 mais cette fois-ci vers l'aval de chaque turbine.The set of turbines is not shown here but may be constituted in a conventional manner. The rotation of the turbine set will be carried out by means of a depression of the downstream part of the turbines. To do this, a secondary vacuum circuit formed is implemented, as for the circuit 16 for depression, from the narrowing 18 but this time downstream of each turbine.
Les turbines seront animées d'un mouvement à grande vitesse de rotation.The turbines will be driven by a movement at high speed of rotation.
Ce mouvement est provoqué par la dépression importante qui sollicite chacune des turbines. Cette dépression est produite par le biais du circuit secondaire de mise en dépression, en provenance du col 12 de la tuyère 7.This movement is caused by the significant depression which solicits each of the turbines. This vacuum is produced by means of the secondary vacuum circuit, coming from the neck 12 of the nozzle 7.
Par ailleurs, un ensemble d'engrenages en aval du jeu de turbines animé en rotation permet de participer à l'impulsion du mouvement de rotation des hélices 13, 14, 15.In addition, a set of gears downstream of the set of turbines animated in rotation makes it possible to participate in the impulse of the rotational movement of the propellers 13, 14, 15.
La rotation effectuée par les turbines peut également être transformée au niveau de l'ensemble alternateur 10 en énergie électrique.The rotation performed by the turbines can also be transformed at the alternator assembly 10 into electrical energy.
Il peut être utile dans la centrale 1 selon l'invention, de disposer d'une réserve de gaz en amont du compartiment de préparation 2.It may be useful in the plant 1 according to the invention, to have a gas reserve upstream of the preparation compartment 2.
Pour ce faire, la centrale 1 comportera preferentiellement un compartiment' de tête 23 tel que représenté en figure 1. Le compartiment de tête 23 réalise un ensemble d'admission du flux gazeux vers le compartiment de préparation 2.To do this, the central compartment 1 shall include preferentially a 'of head 23 as shown in Figure 1. The head compartment 23 provides an inlet assembly for the gas flow to the preparation compartment 2.
Le compartiment de tête 23 pourra, selon le mode de réalisation de la figure 1, être une montgolfière sphérique prolongée par une jupe conique se présentant sur la forme d'un cône divergent rendu solidaire du volume sphérique de la montgolfière .The head compartment 23 may, according to the embodiment of FIG. 1, be a spherical hot air balloon extended by a conical skirt having the shape of a divergent cone made integral with the spherical volume of the hot air balloon.
L'ensemble pourra être attelé au corps de la centrale 1 par l'intermédiaire, d'une part, de la grande section de la jupe conique et d'autre part, par une coiffe se présentant sous la forme d'une résille réalisée par des câbles 29.The assembly can be coupled to the body of the control unit 1 via, on the one hand, the large section of the conical skirt and, on the other hand, by a cap in the form of a mesh produced by cables 29.
En ce qui concerne les moyens de répartition, ils pourront être formés d'un compartiment de répartition 24.As regards the distribution means, they may be formed from a distribution compartment 24.
Ce compartiment 24 permet la réinjection du flux gazeux dans le compartiment de tête 23 et le compartiment de préparation 2.This compartment 24 allows the gas flow to be reinjected into the head compartment 23 and the preparation compartment 2.
On a repéré par les références 25 et 26 deux circuits de retour du flux gazeux en provenance du compartiment de répartition 24 vers le compartiment de tête 23 d'une part, et le compartiment de préparation 2, d'autre part.We have identified by the references 25 and 26 two return circuits of the gas flow from the distribution compartment 24 to the head compartment 23 on the one hand, and the preparation compartment 2, on the other hand.
Dans un mode préférentiel, les circuits 25, 26 de retour sont distincts et sont d'une part pour le circuit 25, un retour de gaz chaud, et d'autre part, pour le circuit 26, un retour de gaz tiède. Comme représenté en figure 1, le circuit 25 aboutit directement dans le compartiment de préparation 2.In a preferred embodiment, the return circuits 25, 26 are distinct and are on the one hand for the circuit 25, a return of hot gas, and on the other hand, for the circuit 26, a return of lukewarm gas. As shown in FIG. 1, the circuit 25 leads directly into the preparation compartment 2.
En ce qui concerne le circuit 26, le flux gazeux passera preferentiellement par une batterie d'échangeurs thermiques 27 avant d'être réinjecté au niveau du compartiment de tête 23. La batterie d'échangeurs thermiques 27 a pour fonction première de refroidir le gaz et donc de participer à la réinitialisation des propriétés du gaz au niveau du compartiment de préparation 2. Par ailleurs, la batterie 27 permet de récupérer une énergie thermique tirée du gaz chauffé par les étapes précédentes du cycle.As regards the circuit 26, the gas flow will preferably pass through a battery of heat exchangers 27 before being reinjected at the level of the head compartment 23. The primary function of the battery of heat exchangers 27 is to cool the gas and therefore participate in the reinitialization of the gas properties at the level of preparation compartment 2. Furthermore, the battery 27 makes it possible to recover thermal energy drawn from the gas heated by the preceding stages of the cycle.
On forme ainsi une centrale à cogénération d'énergie thermique et d'énergie électrique.This creates a cogeneration plant for thermal energy and electrical energy.
Tout au long du circuit de circulation du flux gazeux, les brûleurs 28 pourront être positionnés pour activer ponctuellement cette circulation.Throughout the gas flow circulation circuit, the burners 28 can be positioned to punctually activate this circulation.
En effet, les brûleurs 28 assurent une élévation forte mais très localisée que la température engendrant une augmentation de la vitesse du flux gazeux.In fact, the burners 28 provide a high but very localized rise in temperature which generates an increase in the speed of the gas flow.
On pourra utiliser des brûleurs 28 à action automatique alimentés par un combustible fossile tel du fioul ou encore du gaz naturel. Leur fonction est d'organiser dans la zone où ils sont implantés un chauffage dynamique des volumes qu'ils contrôlent.We can use burners 28 with automatic action powered by a fossil fuel such as fuel oil or natural gas. Their function is to organize in the area where they are located dynamic heating of the volumes they control.
Ils y font régner une température très légèrement supérieure par rapport à celle du milieu ambiant ce qui permet la formation d'un mouvement de flux gazeux. On décrit ci-après le fonctionnement de la centrale 1 selon l'invention dans le mode particulier de réalisation correspondant sensiblement à celui des figures 1 et 2.They make there reign a temperature slightly higher compared to that of the ambient environment which allows the formation of a movement of gas flow. The operation of the central unit 1 according to the invention is described below in the particular embodiment corresponding substantially to that of FIGS. 1 and 2.
Dans un premier temps, il s'agit de procéder au démarrage de la centrale 1. Pour ce faire, il est procédé à une aspiration d'une partie du volume de l'air présent dans la centrale.Firstly, it is a question of starting up the power station 1. To do this, part of the volume of air present in the power station is drawn up.
En effet, la centrale constitue un volume par exemple de l'ordre de 80000 à 100000 m3.Indeed, the power plant constitutes a volume for example of the order of 80,000 to 100,000 m3.
L'aspiration d'une partie de ce volume permet la constitution d'un vide partiel, par exemple d'une hauteur de 400 mm d'eau dans toutes les enceintes de la centrale 1.The suction of part of this volume allows the creation of a partial vacuum, for example of a height of 400 mm of water in all the enclosures of the power plant 1.
Pour ce faire, la centrale 1 pourra comporter des moyens de démarrage créant une dépression initiale en aval des moyens turbo alternateurs. Par l'intermédiaire des moyens de démarrage, une production de vide est réalisée.To do this, the central unit 1 may include starting means creating an initial depression downstream of the turbo alternator means. Via the starting means, a vacuum is produced.
Cette production de vide absorbe de l'énergie et induit une baisse de la vitesse du flux d'admission. Par exemple, elle passera d'une vitesse de l'ordre de 200 m/s à une vitesse de 100 m/s.This vacuum production absorbs energy and induces a decrease in the speed of the intake flow. For example, it will go from a speed of the order of 200 m / s to a speed of 100 m / s.
Pour compenser cette perte de vitesse, le col 12 de la tuyère 7 est doté d'un réseau thermique faisant fonction de moyens de chauffage 20 sous forme d' échangeur thermique mis en route en vue d'obtenir une température ambiante supérieure par exemple à 70° par phénomène de radiation.To compensate for this loss of speed, the neck 12 of the nozzle 7 is provided with a thermal network acting as heating means 20 in the form of a heat exchanger started in order to obtain an ambient temperature above for example 70 ° by radiation phenomenon.
De cette façon, on accroît le volume du flux entrant.In this way, the volume of the incoming flow is increased.
Sous l'effet de l'élévation de la température et de la dilatation du gaz qui en résulte, la vitesse de celui-ci remonte et s'accélère.Under the effect of the rise in temperature and the resulting expansion of the gas, the speed of the latter rises and accelerates.
A la sortie du col 12 de la tuyère 7, un brûleur 28 de forte puissance amplifie l'action précédente en provoquant sur les courants du flux gazeux un accroissement léger mais immédiat de température. II s'ensuit une nouvelle dilatation du gaz avec pour conséquence une remontée de sa vitesse.At the outlet of the neck 12 of the nozzle 7, a high-power burner 28 amplifies the preceding action by causing a slight but immediate increase in temperature on the currents of the gas flow. It follows a new expansion of the gas with the consequence of an increase in its speed.
Tel que schématisé entre les repères 3 et 4 de la figure 2, le flux en circulation s'engage dans la tuyère 8 du deuxième bloc moteur 4. Il va y subir une décélération au droit de l'hélice 14.As shown diagrammatically between the references 3 and 4 in FIG. 2, the circulating flow engages in the nozzle 8 of the second engine block 4. It will undergo a deceleration there in line with the propeller 14.
A titre d'exemple, il est prévu que la vitesse atteigne un minimum de 60 m/s.For example, it is expected that the speed will reach a minimum of 60 m / s.
On notera que, sous l'action des circuits 16 de mise en dépression, une dépression est de plus apportée à l'aval 17 de l'hélice 13.It will be noted that, under the action of the circuits 16 for placing under vacuum, a vacuum is additionally provided downstream 17 of the propeller 13.
De façon combinée avec les moyens de démarrage, les moyens de chauffage 20 des tuyères 7, 8, 9 sont mis en œuvre.Combined with the starting means, the heating means 20 of the nozzles 7, 8, 9 are used.
Sous l'effet du chauffage des parois des tuyères 7, 8, 9, par l'intermédiaire du réseau de capteurs solaires 21 dans lequel circule un fluide primaire thermogène et dont la mise en circulation est déclenchée automatiquement dans le cadre de la mise en route de la centrale 1, il se produit les phénomènes suivants : On constate une montée en température des blocs moteurs 3, 4, 5 avec, pour la tuyère 7 du bloc moteur 3, une température dite basse pour le premier tiers de la tuyère 7, et la température dite moyenne dans le second tiers et une température dite haute dans le dernier tiers. Par contre, dans les tuyères suivantes 8, 9, les températures sont uniformes avec tendance vers le point haut.Under the effect of the heating of the walls of the nozzles 7, 8, 9, via the network of solar collectors 21 in which circulates a thermogenic primary fluid and the circulation of which is triggered automatically as part of the start-up of the plant 1, the following phenomena occur: There is a rise in temperature of the engine blocks 3, 4, 5 with , for the nozzle 7 of the engine block 3, a so-called low temperature for the first third of the nozzle 7, and the so-called average temperature in the second third and a so-called high temperature in the last third. On the other hand, in the following nozzles 8, 9, the temperatures are uniform with a tendency towards the high point.
Au contraire, simultanément, la paroi 6 du compartiment de préparation 2 subit l'action des moyens de refroidissement.On the contrary, simultaneously, the wall 6 of the preparation compartment 2 undergoes the action of the cooling means.
Le compartiment de préparation 2 reçoit en effet entre ces parois 6, un fluide de réfrigération constitué notamment par de l'air frais produit par un aéroréfrigérant dont la mission consiste à produire cet air frais pour l'usage des parois 6.The preparation compartment 2 in fact receives between these walls 6, a refrigeration fluid constituted in particular by fresh air produced by an air cooler whose mission consists in producing this fresh air for the use of the walls 6.
Dans ces conditions, et pendant la première phase de mise en route, la dépression produite par les moyens de démarrage est maintenue dans le volume du compartiment de préparation 2 et également dans une grande partie de la tuyère 7 du bloc moteur 3.Under these conditions, and during the first start-up phase, the vacuum produced by the starting means is maintained in the volume of the preparation compartment 2 and also in a large part of the nozzle 7 of the engine block 3.
Par contre, dans les autres tuyères 8, 9, le vide va diminuer sous l'effet de l'augmentation du volume des gaz qu'elles contiennent par suite de l'élévation de la température.On the other hand, in the other nozzles 8, 9, the vacuum will decrease under the effect of the increase in the volume of the gases which they contain as a result of the rise in temperature.
L'action des brûleurs 28 peut être engagée de façon à générer une apparition des mouvements de flux gazeux dans les différentes enceintes de la centrale 28. La figure 1 illustre différents positionnements possibles pour les brûleurs 28 dans différents endroits de la centrale 1.The action of the burners 28 can be engaged so as to generate an appearance of gas flow movements in the different enclosures of the power station 28. FIG. 1 illustrates different possible positions for the burners 28 in different places of the power station 1.
Les mouvements de gaz qui sont générés se produisent depuis l'amont vers l'aval de la centrale 1 comme cela est représenté par le diagramme en figure 2. En effet, selon cette figure, le flux passe successivement du compartiment de tête 23 au compartiment de préparation 2 jusqu'au bloc moteur 3 et aux deux autres blocs moteurs placés en série 4, 5, avant d'atteindre le compartiment de répartition 24.The gas movements that are generated occur from upstream to downstream of the plant 1 as shown in the diagram in Figure 2. According to this figure, the flow passes successively from the head compartment 23 to the preparation compartment 2 to the engine block 3 and to the other two engine blocks placed in series 4, 5, before reaching the distribution compartment 24.
Une réinjection des flux depuis le compartiment 24 vers le compartiment de tête 23 et le compartiment de préparation 2 permet la formation d'un cycle continu.A reinjection of the flows from the compartment 24 towards the head compartment 23 and the preparation compartment 2 allows the formation of a continuous cycle.
Sous l'effet de la forte aspiration d'air créée à l'aval du bloc moteur 5 par les moyens de démarrage et de la surpression des parois 6 de l'amont du compartiment de préparation 2, le mouvement du flux gazeux s'accélère.Under the effect of the strong air suction created downstream of the engine block 5 by the starting means and the overpressure of the walls 6 upstream of the preparation compartment 2, the movement of the gas flow accelerates .
Il s'ensuit une mise en rotation des hélices 13, 14, 15.There follows a rotation of the propellers 13, 14, 15.
S'engage alors une phase de montée en puissance de la centrale 1. Dans cette phase, les trois blocs moteurs 3, 4, 5 prennent toute leur importance et permettent la génération d'énergie électrique par le biais de l'ensemble alternateur 10.A power-up phase of the power plant 1 then commences. In this phase, the three engine blocks 3, 4, 5 take on their full importance and allow the generation of electrical energy by means of the alternator assembly 10.
La coopération entre les blocs moteurs 3, 4, 5 et l'ensemble alternateur 10 est schématisé par des flèches en pointillé en figure 2.The cooperation between the engine blocks 3, 4, 5 and the alternator assembly 10 is shown diagrammatically by dotted arrows in FIG. 2.
Les noyaux 11 permettent l'accroissement continu de la vitesse de passage du flux gazeux au droit du col 12 de chaque tuyère 7, 8, 9.The cores 11 allow the continuous increase in the speed of passage of the gas flow in line with the neck 12 of each nozzle 7, 8, 9.
La modification du diamètre du noyau 12 sous l'effet de ces moyens de réglage provoque, sur demande, un accroissement de cette vitesse et donc une augmentation du vide dans le circuit de mise en dépression.The modification of the diameter of the core 12 under the effect of these adjustment means causes, on request, an increase in this speed and therefore an increase in the vacuum in the vacuum circuit.
Une accélération de la rotation de l'hélice 13 est ainsi produite, ce qui accélère l'ensemble du cycle. La centrale 1 ici présentée pourra comporter différents moyens aptes à réguler et contrôler les paramètres de fonctionnement de circulation du flux gazeux de façon à régler la quantité d'énergie produite. Les moyens de réglage du diamètre du noyau 12 participent à ce contrôle.An acceleration of the rotation of the propeller 13 is thus produced, which accelerates the whole cycle. The plant 1 presented here may include different means capable of regulating and controlling the operating parameters of the circulation of the gas flow so as to regulate the amount of energy produced. The means for adjusting the diameter of the core 12 participate in this control.
Par ailleurs, des diaphragmes assurant des limitations de la surface de passage du flux gazeux pourront être utilisés. Enfin, un contrôle continu des moyens de refroidissement et des moyens de chauffage 20 pourra être effectué.Furthermore, diaphragms ensuring limitations on the passage surface of the gas flow may be used. Finally, continuous monitoring of the cooling means and the heating means 20 can be carried out.
De façon générale, l'ensemble des paramètres de fonctionnement de la centrale 1 est maîtrisable pour obtenir le fonctionnement souhaité par l'utilisateur. Comme schématisé en figure 2, un circuit de retour 26 sera formé depuis la chambre de répartition 24 vers le compartiment de tête 23.In general, all of the operating parameters of the central unit 1 can be controlled to obtain the operation desired by the user. As shown diagrammatically in FIG. 2, a return circuit 26 will be formed from the distribution chamber 24 towards the head compartment 23.
Pour permettre un retour de gaz tiède, le flux gazeux passera par une batterie d'échangeurs thermiques 27 schématisée en figure 2.To allow a return of lukewarm gas, the gas flow will pass through a battery of heat exchangers 27 shown diagrammatically in FIG. 2.
La batterie d'échangeurs thermiques 27 assure le refroidissement du flux gazeux circulant dans le circuit 26 et permet la récupération d'énergie thermique telle que symbolisée par la flèche 30 en figure 2. La flèche 31 illustre quant à elle la récupération d'énergie électrique depuis l'ensemble alternateur 10.The battery of heat exchangers 27 ensures the cooling of the gas flow circulating in the circuit 26 and allows the recovery of thermal energy as symbolized by the arrow 30 in FIG. 2. The arrow 31 illustrates meanwhile the recovery of electrical energy from the alternator assembly 10.
La figure 2 présente également le second circuit de retour, le circuit 25.FIG. 2 also shows the second return circuit, circuit 25.
Celui-ci ne subit pas de refroidissement ce qui permet l'injection, au niveau du compartiment de préparation 2 de gaz chaud.It does not undergo cooling which allows injection, at the level of preparation compartment 2 of hot gas.
Le cycle ainsi décrit peut être répété de façon continue afin de générer l'énergie électrique et éventuellement l'énergie thermique souhaitée par l'utilisateur. II faut remarquer que l'énergie électrique générée peut être considérable. En effet, par le positionnement en série de plusieurs blocs moteurs 3, 4, 5, on atteint des vitesses angulaires très élevées pour les hélices en bout de chaîne qui sont entraînées par des flux très élevés. Or, dans la formule de fonctionnement de la centrale 1, la vitesse des flux figure en numérateur à la puissance cubique.The cycle thus described can be repeated continuously in order to generate the electrical energy and possibly the thermal energy desired by the user. It should be noted that the electrical energy generated can be considerable. Indeed, by the series positioning of several engine blocks 3, 4, 5, very high angular speeds are reached for the propellers at the end of the chain which are driven by very high fluxes. However, in the operating formula of power plant 1, the speed of flows is shown as a numerator at cubic power.
Les résultats obtenus sur le plan énergétique sont donc sans rapport avec les techniques actuelles. Deuxième mode de réalisationThe energy results are therefore unrelated to current techniques. Second embodiment
Selon l'exemple qui suit, illustré par les figures 3 et 4, la centrale est ouverte à l'extérieur pour l'admission à un vent naturel. On se place donc ici dans une application du type éolien même si une recirculation partielle du flux gazeux n'est pas exclue.According to the example which follows, illustrated by FIGS. 3 and 4, the power station is open to the outside for admission to a natural wind. We therefore place ourselves here in an application of the wind type even if partial recirculation of the gas flow is not excluded.
Des blocs moteurs 3, 4 sont encore présents pour générer l'électricité. Leur conception générale pourra être similaire à celle prévue dans l'exemple précédent.Motor blocks 3, 4 are still present to generate electricity. Their general design may be similar to that provided in the previous example.
Pour des raisons de poids et d'encombrements, on limitera avantageusement à 2 le nombre de bloc moteur 3, 4 dans ce mode réalisation.For reasons of weight and dimensions, the number of engine blocks 3, 4 will advantageously be limited to 2 in this embodiment.
La centrale 1 présente une enveloppe 41 pouvant être constituée en tissu ou néoprène et doublée d'une couche de matière étanche comme du caoutchouc naturel. On forme ainsi une véritable vessie pour recevoir de l'air chaud puisé dans l'intérieur de l'enveloppe.The central unit 1 has an envelope 41 which can be made of fabric or neoprene and lined with a layer of waterproof material such as natural rubber. A real bladder is thus formed to receive hot air drawn from inside the envelope.
Preferentiellement, l'enveloppe 41 est en plusieurs tronçons raccordés.Preferably, the envelope 41 is in several connected sections.
Avantageusement, la structure de la centrale (1) est montée sur un pied tel que décrit dans un mode de réalisation précédent.Advantageously, the structure of the central unit (1) is mounted on a stand as described in a previous embodiment.
Ce pied pourra être réglable en hauteur de façon à placer la centrale (1) à un niveau pour obtenir une vitesse de vent à l'entrée de la centrale permettant un fonctionnement efficace de celle-ci.This foot can be adjustable in height so as to place the central unit (1) at a level in order to obtain a wind speed at the entrance to the central unit allowing efficient operation thereof.
Tel que cela apparaît à la figure 3, la centrale 1, dans ce mode de réalisation, comporte sensiblement une partie de tête et une partie de queue 35. L'admission de l'air extérieur s'effectue depuis la partie de tête pour parvenir en fin de cycle à la partie de queue 35. Pour introduire l'air à l'intérieur de la centrale 1, celle- ci comprend une bouche de captage 40. Cette bouche de captage illustrée en figure 3 est positionnée en amont du premier des blocs moteurs 3, 4.As shown in FIG. 3, the central unit 1, in this embodiment, comprises substantially a head part and a tail part 35. The outside air is admitted from the head part to reach the tail part 35 at the end of the cycle. To introduce the air inside the central unit 1, the latter comprises a capture 40. This capture mouth illustrated in FIG. 3 is positioned upstream of the first of the engine blocks 3, 4.
Afin de limiter la section de la zone d'introduction de l'air et de permettre le réglage de celle-ci, la centrale comprend en outre preferentiellement un module de captage 32 positionné en avant de la bouche de captage 40.In order to limit the cross-section of the air introduction zone and to allow adjustment thereof, the central unit also preferably comprises a collection module 32 positioned in front of the collection mouth 40.
De façon préférée, la position axiale du module de captage 32 est réglable de façon à modifier à volonté la section de la zone d'introduction d'air.Preferably, the axial position of the capture module 32 is adjustable so as to modify at will the section of the air introduction zone.
La présence de ce module est donc particulièrement avantageuse pour l'ajustement des paramètres de la centrale 1 et pour occasionner dès le départ une accélération du flux d'air entrant.The presence of this module is therefore particularly advantageous for adjusting the parameters of the unit 1 and for causing an acceleration of the incoming air flow from the start.
Les moyens de déplacement suivant l'axe de la centrale 1 que présente le module de captage 32 pourront être constitués de façon courante, et notamment par un entraînement par engrenage à train épicycloïdal.The displacement means along the axis of the central unit 1 presented by the capture module 32 may be constituted in a current manner, and in particular by a gear drive with planetary gear.
Pour permettre le bon fonctionnement de la centrale 1 dans ce mode de réalisation, il est nécessaire de créer une dépression en aval des blocs moteurs 3, 4 de façon à assurer une circulation à haute vitesse de flux.To allow the central unit 1 to function properly in this embodiment, it is necessary to create a vacuum downstream of the engine blocks 3, 4 so as to ensure circulation at high flow speed.
Dans ce cadre, les moyens de mise en circulation comprennent un bloc générateur repéré 34 en figure 3.In this context, the circulation means comprise a generator block marked 34 in FIG. 3.
Celui-ci a pour fonction de refroidir fortement le flux d'air, afin de le contracter et par conséquent de créer une dépression.This has the function of strongly cooling the air flow, in order to contract it and therefore create a vacuum.
Un effet d'aspiration est donc produit en aval des blocs moteurs 3, 4, ce qui permet l'accélération du flux d'air. De façon préféré, un bloc intercalaire 33 est positionné de manière intermédiaire entre les blocs moteurs 3, 4 et le générateur 34.A suction effect is therefore produced downstream of the engine blocks 3, 4, which allows the air flow to accelerate. Preferably, an intermediate block 33 is positioned intermediate between the engine blocks 3, 4 and the generator 34.
Une première étape de refroidissement est ainsi opérée afin d'éviter les thermiques et de rendre plus progressif le refroidissement à opérer.A first cooling step is thus operated in order to avoid thermals and to make the cooling to be carried out more progressive.
Pour opérer le refroidissement, le bloc générateur 34 comprend un bloc intercalaire 33 à très grande surface de contact dans lequel circule un fluide frigorifique. Le fréon peut être utilisé à cet effet.To operate the cooling, the generator block 34 includes an intermediate block 33 with a very large contact surface in which a refrigerant circulates. Freon can be used for this purpose.
En plus de ce circuit principal de circulation du flux d'air depuis la bouche de captage 40 vers la queue 35 de la centrale 1, divers circuits additionnels peuvent être formés.In addition to this main circuit for circulating the air flow from the capture mouth 40 to the tail 35 of the plant 1, various additional circuits can be formed.
En premier lieu, un circuit de collecte 39 est avantageusement constitué en aval de l'hélice de l'un des blocs moteurs 3, 4.Firstly, a collection circuit 39 is advantageously formed downstream of the propeller of one of the engine blocks 3, 4.
Tel qu'illustré, ce circuit de collecte 39 capte une partie du flux d'air passant en aval de l'hélice, par exemple du premier des blocs moteurs. Ce flux d'air présente une vitesse importante, et peut être réutilisé dans le reste de la centrale à d'autres fins.As illustrated, this collection circuit 39 captures part of the air flow passing downstream of the propeller, for example from the first of the engine blocks. This air flow has a high speed, and can be reused in the rest of the plant for other purposes.
En particulier, le flux d'air issu du circuit de collecteIn particular, the air flow from the collection circuit
39 peut être une source d'alimentation d'un hydroéjecteur de taille importante présent au niveau du bloc générateur 34 et permettant une accentuation de la mise en dépression du flux d'air.39 can be a power source for a large hydro-ejector present at the level of the generator block 34 and allowing an accentuation of the depressurization of the air flow.
Par ailleurs, le bloc intercalaire 33 peut également bénéficier d'une partie du flux collecté par le circuit de collecte 39. A cet effet, le bloc intercalaire 33 peut comporté une pluralité de cellules recevant une partie du flux d'air principal issu de l'aval des blocs moteurs 3, 4. Chaque cellule comporte un hydroéjecteur travaillant sous forme de trompe à vide et alimenté chacun par une partie du flux d'air provenant du circuit de collecte 39.Furthermore, the intermediate block 33 can also benefit from part of the flow collected by the collection circuit 39. To this end, the intermediate block 33 can comprise a plurality of cells receiving part of the main air flow from the downstream of the engine blocks 3, 4. Each cell includes a hydro-ejector working in the form of a trumpet vacuum and each supplied with part of the air flow from the collection circuit 39.
Preferentiellement, un autre fluide moteur est utilisé pour le fonctionnement des hydroéjecteurs . Il pourra s'agir d'un fluide produit par un groupe électroventilateur capable de puiser à grande vitesse un débit d'air dans le centre de la trompe à vide.Preferably, another working fluid is used for the operation of the hydro-ejectors. It could be a fluid produced by an electric fan unit capable of drawing at high speed an air flow in the center of the vacuum tube.
Un autre circuit additionnel peut être formé dans la présente centrale 1. Ainsi, un circuit amont 38 également repéré en figure 3 et formé depuis la face avant de la centraleAnother additional circuit can be formed in the present plant 1. Thus, an upstream circuit 38 also identified in FIG. 3 and formed from the front face of the plant
1 pour accélérer un flux d'air en vue de son introduction dans le bloc intercalaire 33.1 to accelerate an air flow with a view to its introduction into the intermediate block 33.
Le circuit amont 38 débute par des cônes 43 débouchant en face avant de la centrale 1. Ces cônes 43 sont convergents vers l'intérieur de la centrale pour accélérer le flux.The upstream circuit 38 begins with cones 43 opening onto the front face of the plant 1. These cones 43 converge towards the interior of the plant to accelerate the flow.
Ce flux débouche dans le bloc intercalaire 33 pour effectuer une accélération du flux d'air passant dans celui-ci. A ce sujet, l'introduction du flux d'air issu du circuit amont 38 pourra s'effectuer dans une chambre située en amont des cellules comportant des hydroéjecteurs.This flow opens into the intermediate block 33 to accelerate the air flow passing through it. In this regard, the introduction of the air flow from the upstream circuit 38 can take place in a chamber located upstream of the cells comprising hydro-ejectors.
Par ailleurs, dans cette chambre, un échangeur peut être constitué au niveau de la paroi afin d'effectuer un premier refroidissement du flux d'air. De cette façon, le bloc intercalaire 33 est une véritable étape intermédiaire avant le passage dans le bloc générateur qui effectuera une mise en dépression supplémentaire et produira une accélération plus importante du flux.Furthermore, in this chamber, an exchanger can be formed at the level of the wall in order to effect a first cooling of the air flow. In this way, the intermediate block 33 is a real intermediate step before passing through the generator block which will effect additional depressurization and produce a greater acceleration of the flow.
Afin d'assurer une bonne stabilité de la centrale 1, en présence de vents latéraux, celle-ci peut comprendre des entrées de vents latéraux 37 illustrés en figure 3 sur tout ou partie de la surface latérale au niveau de l'enveloppe 41.In order to ensure good stability of the power station 1, in the presence of lateral winds, it may include inlets of lateral winds 37 illustrated in FIG. 3 over all or part of the lateral surface at the level of the envelope 41.
Ces entrées de vents latéraux 37 alimentent un circuit stabilisation 44 de la centrale. Le flux d'air généré à l'intérieur du circuit de stabilisation 44 peut être refoulé vers la queue 35 centrale 1.These lateral wind inlets 37 supply a stabilization circuit 44 of the power plant. The air flow generated at the interior of the stabilization circuit 44 can be forced back towards the central tail 35 1.
De façon supplémentaire, un circuit à statoréacteur 36 peut être présent. Ce circuit est doté d'au moins un statoréacteur et preferentiellement d'un minimum de quatre statoréacteurs .Additionally, a ramjet circuit 36 may be present. This circuit is provided with at least one ramjet and preferably with a minimum of four ramjet.
Chaque statoréacteur est apte à accélérer un flux d'air entrant pour alimenter une trompe à vide accentuant la dépression produite par le bloc générateur 34. Les organes statoréacteur et hydroéjecteur précédemment évoqués pourront être constitués de façon connue.Each ramjet is capable of accelerating an incoming air flow to supply a vacuum pump accentuating the vacuum produced by the generator block 34. The ramjet and hydro-ejector members mentioned above may be constituted in a known manner.
On décrit ci-après brièvement le mode de fonctionnement de la centrale 1 dans le mode de réalisation évoquée.The following describes briefly the operating mode of the central unit 1 in the embodiment mentioned.
Dans un premier temps, un vent extérieur permet l'introduction de l'air à l'intérieur de la centrale 1 par le biais de la zone d'introduction intermédiaire entre la bouche de captage 40 et le module de captage 32. La possibilité de réglage de la position latérale des lèvres réglables 42 permet de modifier à volonté la section de la zone d'introduction de l'air et donc le débit produit à cet endroit.Initially, an outside wind allows the introduction of air inside the power plant 1 through the intermediate introduction zone between the capture mouth 40 and the capture module 32. The possibility of adjusting the lateral position of the adjustable lips 42 allows the section of the air introduction zone and therefore the flow produced at this location to be modified at will.
Une fois introduit, le flux d'air passe par un premier bloc moteur 3 puis un deuxième bloc moteur 4 selon un fonctionnement similaire à celui présenté pour le premier mode de réalisation. En aval des blocs moteurs 3, 4 , un ensemble permettant de générer une dépression nécessaire à amener le flux d'air à une vitesse suffisante au bon fonctionnement est présent. A cet effet, un bloc générateur 34 est constitué. Ce bloc générateur 34 est preferentiellement épaulé par un bloc intercalaire 33. L'objet de ces ensembles est d'assurer une mise en dépression de l'air passant dans ce circuit principal.Once introduced, the air flow passes through a first engine block 3 then a second engine block 4 according to an operation similar to that presented for the first embodiment. Downstream of the engine blocks 3, 4, an assembly making it possible to generate a vacuum necessary to bring the air flow at a speed sufficient for proper operation is present. For this purpose, a generator block 34 is formed. This generator block 34 is preferably supported by an intermediate block 33. The object of these assemblies is to ensure that the air passing through this main circuit is placed under vacuum.
Particulièrement, une étape d'échange thermique peut être constitué au niveau du bloc intercalaire 33 et du bloc générateur 34 afin de refroidir le flux d'air du circuit principal .In particular, a heat exchange step can be formed at the level of the intermediate block 33 and of the block generator 34 in order to cool the air flow of the main circuit.
Des échangeurs thermiques sont donc avantageusement constitués à cet effet dans ces organes. Par ailleurs, l'accélération du flux d'air principal peut être accentué par l'action additionnelle des circuits complémentaires. Ainsi, au niveau du bloc intercalaire 33, une accélération peut être produite par l'alimentation d' hydroéjecteurs en un flux d'air provenant du circuit de collecte 39.Heat exchangers are therefore advantageously formed for this purpose in these members. Furthermore, the acceleration of the main air flow can be accentuated by the additional action of the complementary circuits. Thus, at the level of the intermediate block 33, an acceleration can be produced by supplying hydro-ejectors with a flow of air coming from the collection circuit 39.
Un fonctionnement semblable peut être opéré au niveau du bloc générateur 34 et également à partir de l'alimentation du circuit de collecte 39.A similar operation can be operated at the level of the generator block 34 and also from the supply of the collection circuit 39.
Par ailleurs, une accélération supplémentaire peut être produite au niveau du bloc intercalaire 33 par introduction du flux d'air issu du circuit amont 38.Furthermore, additional acceleration can be produced at the level of the intermediate block 33 by introducing the air flow coming from the upstream circuit 38.
Une fois passé par le bloc générateur 34, le flux d'air est ensuite évacué.Once passed through the generator block 34, the air flow is then evacuated.
Avantageusement, un circuit à statoréacteur 36 alimente une trompe à vide présente dans le bloc générateur 34 pour augmenter encore la dépression produite pour le fluide du circuit principal.Advantageously, a ramjet circuit 36 supplies a vacuum pump present in the generator block 34 to further increase the vacuum produced for the fluid of the main circuit.
Ce fluide qui est constitué d'air circulant à grande vitesse est éjecté de la centrale 1 au niveau de la queue 35. Pour profiter au mieux de la présence d'un tel fluide à grande vitesse il est possible de le réinjecter au moins partiellement au niveau de la tête de la centrale.This fluid which consists of air circulating at high speed is ejected from the central unit 1 at the level of the tail 35. To make the most of the presence of such a fluid at high speed, it is possible to reinject it at least partially at power plant head level.
A cet effet, un circuit de réinjection 45 peut être formé depuis la sortie des statoréacteurs 36 vers la bouche de captage 40.To this end, a feedback circuit 45 can be formed from the outlet of the ramjet engines 36 to the capture mouth 40.
Ce circuit de réinjection 45 pourra être constitué de divers tuyaux remontant vers la tête de la centrale 1, et débouchant au niveau du module de captage 32. REFERENCESThis reinjection circuit 45 may consist of various pipes going up towards the head of the power plant 1, and emerging at the level of the capture module 32. REFERENCES
1. Centrale1. Central
2. Compartiment de préparation 3. Bloc moteur2. Preparation compartment 3. Engine block
4. Bloc moteur4. Engine block
5. Bloc moteur5. Engine block
6. Parois du compartiment de préparation6. Preparation compartment walls
7. Tuyère du bloc moteur 3 8. Tuyère du bloc moteur 47. Engine block nozzle 3 8. Engine block nozzle 4
9. Tuyère du bloc moteur 59. Engine block nozzle 5
10. Ensemble alternateur10. Alternator assembly
11. Noyau du bloc moteur 311. Engine block core 3
12. Col de la tuyère 7 13. Hélice du bloc moteur 312. Nozzle neck 7 13. Engine block propeller 3
14. Hélice du bloc moteur 414. Engine block propeller 4
15. Hélice du bloc moteur 515. Engine block propeller 5
16. Circuit de mise en dépression16. Vacuum circuit
17. Aval de l'hélice 13 18. Rétrécissement17. Downstream of the propeller 13 18. Narrowing
19. Tête du moyeu de l'hélice 1319. Propeller hub head 13
20. Moyens de chauffage20. Heating means
21. Capteurs solaires21. Solar collectors
22. Energie d'appoint 23. Compartiment de tête22. Auxiliary energy 23. Head compartment
24. Compartiment de répartition24. Allocation compartment
25. Circuit de retour de gaz chaud25. Hot gas return circuit
26. Circuit de retour de gaz tiède26. Warm gas return circuit
27. Batterie d'échangeurs thermiques 28. Brûleurs27. Heat exchanger coil 28. Burners
29. Câbles29. Cables
30. Production d'énergie thermique30. Thermal energy production
31. Production d'énergie électrique31. Production of electrical energy
32. Module de captage 33. Bloc intercalaire32. Collection module 33. Intermediate block
34. Bloc générateur34. Generator block
35. Queue35. Tail
36. Circuits à statoréacteur 37. Entrées de vents latéraux36. Ramjet circuits 37. Side wind inlets
38. Circuit amont38. Upstream circuit
39. Circuit de collecte39. Collection circuit
40. Bouche de captage40. Capture mouth
41. Enveloppe 42. Lèvres réglables41. Envelope 42. Adjustable lips
43. Cône43. Cone
44. Circuit de stabilisation44. Stabilization circuit
45. Circuit de réinjection 45. Feedback circuit

Claims

REVENDICATIONS
1. Centrale (1) de génération d'énergie électrique, comportant des moyens turbo alternateurs pour la création d'énergie électrique à partie d'un flux gazeux, caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens de mise en circulation du flux gazeux vers les moyens turbo alternateurs, et que les moyens turbo alternateurs comprennent un ou plusieurs blocs-moteurs (3, 4, 5) délimités par une tuyère (7, 8, 9) et doté chacun d'une hélice (13, 14, 15) entraînée en rotation par le flux gazeux, chaque bloc moteur (3, 4, 5) étant relié à un ensemble alternateur (10) pour la création de l'énergie électrique. 1. Power plant (1) for generating electrical energy, comprising turbo alternator means for creating electrical energy from a gas flow, characterized in that it comprises means for circulating the gas flow towards the turbo alternator means, and that the turbo alternator means comprise one or more engine blocks (3, 4, 5) delimited by a nozzle (7, 8, 9) and each provided with a propeller (13, 14, 15 ) driven in rotation by the gas flow, each engine block (3, 4, 5) being connected to an alternator assembly (10) for the creation of electrical energy.
2. Centrale (1) selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'au moins un bloc moteur (3) présente un rétrécissement (18) formé entre un noyau (11) dans l'axe de l'hélice (13) et un col (12) réalisé sur la tuyère (7) . 2. Plant (1) according to claim 1, characterized in that at least one engine block (3) has a narrowing (18) formed between a core (11) in the axis of the propeller (13) and a neck (12) produced on the nozzle (7).
3. Centrale (1) selon la revendication 2, caractérisée par le fait qu'un circuit de mise en dépression (16) est formé sensiblement entre le rétrécissement (18) et l'aval (17) de l'hélice (13) d'un (3) des blocs moteurs, pour augmenter la différence de pression entre l'amont et l'aval (17) de l'hélice (13) .3. Plant (1) according to claim 2, characterized in that a depression circuit (16) is formed substantially between the narrowing (18) and the downstream (17) of the propeller (13) d 'one (3) of the engine blocks, to increase the pressure difference between the upstream and downstream (17) of the propeller (13).
4. Centrale (1) selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisée par le fait qu'au moins un bloc moteur (3) comprend un noyau (11) réglable pour le rétrécissement de la surface de passage du flux gazeux, permettant de faire varier l'accélération du flux gazeux au niveau du noyau (11) .4. Control unit (1) according to any one of claims 2 or 3, characterized in that at least one engine block (3) comprises an adjustable core (11) for the narrowing of the passage surface of the gas flow, making it possible to vary the acceleration of the gas flow at the level of the core (11).
5. Centrale (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée par le fait que la tuyère (7, 8, 9) est dotée de moyens de chauffage (20) du gaz.5. Power plant (1) according to any one of claims 2 to 4, characterized in that that the nozzle (7, 8, 9) is provided with gas heating means (20).
6. Centrale (1) selon la revendication 2, caractérisée par le fait qu'au moins un bloc moteur (3) comporte, en tête (19) du moyeu de l'hélice (13), un jeu de turbines animées d'un mouvement de rotation, et qu'un circuit secondaire de mise en dépression est formé entre le rétrécissement et l'aval de chaque turbine, pour les mettre en rotation. 6. Power station (1) according to claim 2, characterized in that at least one engine block (3) comprises, at the head (19) of the propeller hub (13), a set of turbines driven by rotational movement, and a secondary vacuum circuit is formed between the narrowing and downstream of each turbine, to rotate them.
7. Centrale (1) selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les moyens de chauffage (20) sont formés par un fluide chauffant circulant dans un circuit formé dans l'épaisseur de la tuyère (7, 8, 9), - ledit fluide est chauffé par le biais d'un échangeur thermique.7. Plant (1) according to claim 5, characterized in that the heating means (20) are formed by a heating fluid circulating in a circuit formed in the thickness of the nozzle (7, 8, 9), - said fluid is heated by means of a heat exchanger.
8. Centrale (1) selon la revendication 7, caractérisée par le fait que le fluide primaire de 1 ' échangeur thermique est chauffé par le biais de capteurs solaires (21) .8. Plant (1) according to claim 7, characterized in that the primary fluid of one heat exchanger is heated by means of solar collectors (21).
9. Centrale (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait9. Power station (1) according to any one of claims 1 to 8, characterized in that
- que les moyens de mise en circulation comprennent un compartiment de préparation (2) situé en amont des moyens turbo alternateurs, apte à placer le gaz dans les conditions thermodynamiques initiales du cycle de circulation du flux,the circulation means comprise a preparation compartment (2) located upstream of the turbo alternator means, capable of placing the gas under the initial thermodynamic conditions of the flow circulation cycle,
- qu'elle comporte des moyens de répartition aptes à réinjecter au moins une partie du flux gazeux en amont des moyens turbo alternateurs depuis leur aval. - It includes distribution means capable of re-injecting at least part of the gas flow upstream of the turbo alternator means from their downstream.
10. Centrale (1) selon la revendication 9, caractérisée par le fait que le compartiment de préparation (2) présente des moyens de refroidissement du gaz. 10. Plant (1) according to claim 9, characterized in that the preparation compartment (2) has means for cooling the gas.
11. Centrale (1) selon la revendication 9, en combinaison avec l'une quelconque des autres revendications, caractérisée par le fait qu'elle comporte un compartiment de tête (23) formant une réserve de gaz en amont du compartiment de préparation (2) et recevant au moins une partie du flux gazeux issu des moyens de répartition avant son admission dans le compartiment de préparation (2) .11. Plant (1) according to claim 9, in combination with any one of the other claims, characterized in that it comprises a head compartment (23) forming a gas reserve upstream of the preparation compartment (2 ) and receiving at least part of the gas flow from the distribution means before being admitted into the preparation compartment (2).
12. Centrale (1) selon la revendication 11, caractérisée par le fait que les moyens de répartition sont formés d'un compartiment de répartition (24) réinjectant le flux gazeux dans le compartiment de tête (23) et/ou le compartiment de préparation (2) au moyen de circuits de retour (25, 26) . 12. Plant (1) according to claim 11, characterized in that the distribution means are formed by a distribution compartment (24) reinjecting the gas flow into the head compartment (23) and / or the preparation compartment (2) by means of return circuits (25, 26).
13. Centrale (1) selon la revendication 12, caractérisée par le fait que le compartiment de répartition (24) présente un circuit de retour de gaz chaud (25) vers le compartiment de préparation (2) et un circuit de retour de gaz tiède (26) vers le compartiment de tête (23) .13. Plant (1) according to claim 12, characterized in that the distribution compartment (24) has a hot gas return circuit (25) to the preparation compartment (2) and a lukewarm gas return circuit (26) to the head compartment (23).
14. Centrale (1) selon la revendication 13, caractérisée par le fait qu'elle comporte une batterie d'échangeurs thermiques (27) par laquelle s'effectue le circuit de retour de gaz tiède (26) afin de refroidir le gaz issu du compartiment de répartition (24) avant sa réinjection dans le compartiment de tête (23).14. Plant (1) according to claim 13, characterized in that it comprises a battery of heat exchangers (27) by which the warm gas return circuit (26) takes place in order to cool the gas coming from the distribution compartment (24) before being reinjected into the head compartment (23).
15. Centrale (1) selon la revendication 14, caractérisée par le fait que la batterie d'échangeurs thermiques (27) génère une énergie thermique récupérable.15. Power plant (1) according to claim 14, characterized in that the battery of heat exchangers (27) generates recoverable thermal energy.
16. Centrale (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisée par le fait que les moyens de mise en circulation présentent des brûleurs (28) positionnés dans le circuit du flux gazeux pour en activer ponctuellement la circulation.16. Control unit (1) according to any one of claims 1 to 15, characterized in that that the circulation means have burners (28) positioned in the gas flow circuit to punctually activate the circulation.
17. Centrale (1) selon l'une quelconque des revendications l à 16, caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens de démarrage, créant une dépression initiale en aval des moyens turbo alternateurs pour le lancement de leur rotation.17. Central (1) according to any one of claims l to 16, characterized in that it comprises starting means, creating an initial depression downstream of the turbo alternator means for the start of their rotation.
18. Centrale (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisée par le fait que le flux gazeux est un flux d'air et qu'elle comprend une bouche de captage (40) de vent en amont du premier bloc moteur (3, 4, 5) .18. Power station (1) according to any one of claims 1 to 8 characterized in that the gas flow is an air flow and that it comprises a wind catchment (40) upstream of the first engine block (3, 4, 5).
19. Centrale, selon la revendication 18, caractérisée par le fait qu'elle comprend un module de captage (32) apte à délimiter, avec la bouche de captage une zone d'introduction d' air.19. Plant according to claim 18, characterized in that it comprises a capture module (32) capable of delimiting, with the capture mouth, an air introduction zone.
20. Centrale, selon la revendication 19, caractérisée par le fait que le module de captage (32) présente des moyens de déplacement suivant l'axe de la centrale (1) pour modifier la section de la zone d'introduction d'air.20. Plant according to claim 19, characterized in that the capture module (32) has means of displacement along the axis of the plant (1) to modify the section of the air introduction zone.
21. Centrale (1), selon l'une quelconque des revendications 18 à 20 caractérisée par le fait que les moyens de mise en circulation comprennent un bloc générateur (34) en aval des blocs moteurs (3, 4, 5) apte à refroidir le flux d'air pour sa mise en dépression.21. Plant (1), according to any one of claims 18 to 20 characterized in that the circulation means comprise a generator block (34) downstream of the engine blocks (3, 4, 5) capable of cooling the air flow for its depression.
22. Centrale (1) selon la revendication 21, caractérisée par le fait qu'elle comprend un bloc intercalaire (33) placé en position intermédiaire entre les blocs moteurs (3, 4, 5) et le bloc générateur (34) afin de réaliser une première accélération du flux d'air. 22. Power plant (1) according to claim 21, characterized in that it comprises an intermediate block (33) placed in an intermediate position between the engine blocks (3, 4, 5) and the generator block (34) in order to produce a first acceleration of the air flow.
23. Centrale (1) selon les revendications 21 ou 22 caractérisée par le fait qu'elle comporte un circuit de collecte (39) d'air en aval de l'hélice d'un des blocs moteurs (3, 4, 5) et que le bloc générateur (34) comprend au moins un hydroéjecteur alimenté par le circuit de collecte (39) pour y accentuer la mise en dépression du flux d'air.23. Power station (1) according to claims 21 or 22 characterized in that it comprises an air collection circuit (39) downstream of the propeller of one of the engine blocks (3, 4, 5) and that the generator block (34) comprises at least one hydro-ejector supplied by the collection circuit (39) to accentuate the depressurization of the air flow.
24. Centrale (1) selon l'une quelconque des revendications 18 à 23, caractérisée par le fait qu'elle comprend des entrées de vents latéraux (37) sur tout ou partie de sa surface latérale alimentant un circuit de stabilisation (44) de la centrale (1).24. Power station (1) according to any one of claims 18 to 23, characterized in that it comprises inlets of lateral winds (37) over all or part of its lateral surface feeding a stabilization circuit (44) of the central (1).
25. Centrale (1) selon la revendication 21 en combinaison avec l'une quelconque des revendications 18 à 20 ou 22 à 24 caractérisée par le fait qu'elle comprend un circuit à statoréacteurs (36) doté d'au moins un statoréacteur apte à accélérer un flux d'air entrant pour alimenter une trompe à vide accentuant la dépression produite par le bloc générateur (34). 25. Plant (1) according to claim 21 in combination with any one of claims 18 to 20 or 22 to 24 characterized in that it comprises a ramjet circuit (36) provided with at least one ramjet capable of accelerate an incoming air flow to feed a vacuum pump accentuating the vacuum produced by the generator block (34).
26. Centrale (1) selon la revendication 22 en combinaison avec l'une quelconque des revendications 18 à 21 ou 23 à 25 caractérisée par le fait qu'elle comporte au moins un circuit amont (38) partant de cônes (43) débouchant en face avant de la centrale (1), lesdits cônes (43) étant convergents vers l'intérieur de la centrale (1) pour accélérer le flux d'air en vue de son introduction dans le bloc intercalaire (33) .26. Power station (1) according to claim 22 in combination with any one of claims 18 to 21 or 23 to 25 characterized in that it comprises at least one upstream circuit (38) starting from cones (43) opening out front face of the central unit (1), said cones (43) being convergent towards the interior of the central unit (1) to accelerate the air flow with a view to its introduction into the intermediate block (33).
27. Centrale (1) selon la revendication 25 en combinaison avec l'une quelconque des revendications 18 à 24 ou 26 caractérisée par le fait qu'elle comprend un circuit de réinjection (45) d'au moins une partie du flux d'air sortant du circuit à statoréacteur27. Plant (1) according to claim 25 in combination with any one of claims 18 to 24 or 26 characterized in that it comprises a reinjection circuit (45) of at least part of the air flow leaving the ramjet circuit
(36) , pour son introduction au niveau de la bouche de captage(36), for its introduction at the level of the collection mouth
(40) . (40).
28. Centrale (1) selon les revendications 22, 23 et 26 en combinaison, caractérisée par le fait que le bloc intercalaire (33) comporte une pluralité de cellules comportant chacune un hydroéjecteur travaillant en trompe à vide par l'alimentation d'une partie du flux d'air provenant du circuit de collecte (39) .28. Power station (1) according to claims 22, 23 and 26 in combination, characterized in that the intermediate block (33) comprises a plurality of cells each comprising a hydro-ejector working in vacuum tube by feeding part air flow from the collection circuit (39).
29. Centrale (1) selon la revendication 28 caractérisée par le fait que le bloc intercalaire (33) comprend une chambre recevant les flux issus des cellules, ladite chambre présentant une paroi faisant office d' échangeur thermique pour un premier refroidissement du flux d'air et comportant une entrée pour l'introduction du flux d'air issu du circuit amont29. Power station (1) according to claim 28 characterized in that the intermediate block (33) comprises a chamber receiving the flows from the cells, said chamber having a wall acting as a heat exchanger for a first cooling of the flow of air and having an inlet for the introduction of the air flow from the upstream circuit
(38) . (38).
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